JP2003188882A - Communication apparatus, communication device, substrate mounting method, and touch sensor - Google Patents

Communication apparatus, communication device, substrate mounting method, and touch sensor

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a communication apparatus for transmitting a signal by allowing a plurality of communication elements to relay the signal without forming individual wiring. <P>SOLUTION: The communication apparatus includes the plurality of communication elements arranged in a distributed manner. Each of the communication elements has a function to communicate with other communication elements arranged in the vicinity. The communication distance is set to enable local communication with the other communication elements arranged in the vicinity. By this local communication, a signal is successively transmitted between the communication elements until the signal reaches a target communication element. The plurality of communication elements are hierarchically divided by management functions. In each hierarchy route, route data is set, so that a signal can be transmitted efficiently to a final target. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、信号を伝達する通信装置および信号の伝達を実現するための通信デバイスに関し、特に複数の通信デバイスを用いて信号の伝達を行う通信技術に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] [Technical Field of the Invention The present invention relates to a communication device for realizing the transmission of a communication apparatus and signal transmitting signals, signals of particular using a plurality of communication devices It relates to a communication technique for performing the transfer. 【0002】 【従来の技術】LAN(Local Area Network)やWAN [0002] LAN (Local Area Network) and WAN
(Wide Area Network)などの通信ネットワークにおいて、複数の通信端末が同軸ケーブルや光ファイバなどを用いて接続されている。 In a communications network, such as (Wide Area Network), a plurality of communication terminals are connected by using a coaxial cable or an optical fiber. これらの通信端末は、ネットワーク中のアドレスを指定することにより、所望の通信端末に信号を伝達する。 These communication terminal, by specifying an address in the network, transmits a signal to a desired communication terminal. また、従来の基板実装技術においては、基板にアルミニウムや銅などで配線を形成し、この配線によりLSIやメモリなどの回路素子を電気的に接続する。 Further, in the conventional substrate mounting technique, such as aluminum or copper to form a wiring board to electrically connect the circuit elements such as LSI and a memory by the wiring. 【0003】このように、従来の通信ネットワークや基板実装などの技術分野においては、素子間を接続する配線を形成することが前提とされており、これらの配線を介して信号の送受が実現されている。 [0003] Thus, in the art, such as conventional communication networks and board mounting, which is assumed to form a wiring for connecting the elements, transmitting and receiving of the signal is achieved through these wirings ing. 【0004】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、存在する全ての素子を個別配線により接続することは、特にその数が膨大な場合に非常に困難となる。 [0004] The present invention is, however, possible to connect the individual wires all elements are present, the particular very difficult when the number is enormous. 例えばLANにおいては複数の端末をケーブルにより接続するが、ケーブルを差し込むポート数やIPアドレスの設定数などの問題により、接続可能な端末の数に制約が生じる。 For example, in the LAN connecting a plurality of terminals by a cable but by problems such as set number of ports and the number IP address connecting cables, restrictions occur on the number of connectable terminals. また基板の実装技術を考えた場合、素子数が多くなると配線数も多くなるため、基板面積の問題から配線を細くするなど非常に複雑な回路設計が必要となり、やはり搭載可能な素子数に制約が生じる。 Also when considering the implementation technology of the board, since the number of wires many number of elements increases, a very complicated circuit design such as thin wires from problems of substrate area is required, constraints on again the number of possible mounting element It occurs. 【0005】さらに、通信ネットワークや実装基板においては端末や素子などを個別配線により物理的に接続しているため、仮に配線が切断された場合には信号を伝達することができなくなり、通信機能が停止する事態も生じうる。 [0005] Further, since the communication network or the mounting substrate are physically connected such as by a separate wiring terminal or device, it becomes impossible to transmit a signal if the if the wiring is disconnected, the communication function is situation in which the stop also may occur. 【0006】そこで本発明は、このような従来の通信技術に関する問題を解決するべく、通信装置および通信デバイスに関する新規な通信技術を提供することを目的とする。 [0006] The present invention is to solve the problems with the conventional communication techniques, and an object thereof is to provide a novel communication technology related to the communication device and a communication device. また、本発明は、この新規な通信技術を応用した基板実装技術やセンサ技術を提供することも目的とする。 The present invention also aims to provide the novel communication technology board mounting technique has been applied and sensor technology. 【0007】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明の一つの態様は、導電層あるいは電磁作用伝達層に電気的に接続した複数の通信素子を備えた通信装置であって、各通信素子がその周辺に配置された他の通信素子に対して導電層を介して信号を伝達する通信機能を有することを特徴とする通信装置を提供する。 [0007] In order to solve the above object, according to an aspect of one embodiment of the present invention, a communication apparatus having a plurality of communication devices which are electrically connected to the conductive layer or the electromagnetic action transfer layer a is to provide a communication apparatus characterized by having a communication function of the communication device to transmit a signal via the conductive layer to the other communication device arranged in its periphery. この通信装置において、各通信素子の通信距離は有限に設定され、その通信距離内に存在する通信素子のみに信号が伝達されることが好ましい。 In this communication device, the communication distance of each communication element is set to a finite, the signal only to a communication device existing within its communication distance are preferably transmitted. さらに、この通信距離は、通信装置における通信素子密度ないしは信号伝達のスループットに応じて設定されることが好ましい。 Further, the communication distance is preferably set according to the throughput of the communication device density or signal transmission in a communication device. 電磁作用伝達層は、交流信号を伝達可能な層を意味し、例えば直流抵抗は絶縁体としての性質を有していても、交流的には容量性のインピーダンスとして機能する層を含む。 Electromagnetic action transfer layer means a possible transfer layer an AC signal, for example, DC resistance have a property as an insulator, comprising a layer that functions as an impedance of the alternating current to the capacitive. 【0008】本発明の別の態様は、分散して配置された複数の通信素子を備える通信装置であって、各通信素子の通信距離は周辺に配置された他の通信素子と局所的な通信を行える程度に設定されており、この局所的な通信により通信素子間で信号を順次伝達することによって、 [0008] Another aspect of the present invention is a communication apparatus having a plurality of communication elements arranged distributed, the communication distance is another communication device and the local communication which is arranged around the respective communication devices is set to a degree capable of performing, by sequentially transmitting a signal between communication devices by the local communication,
目的とする通信素子まで信号を伝達することを特徴とする通信装置を提供する。 Providing a communication apparatus characterized by transmitting a signal to a communication device of interest. この通信距離は、通信装置における通信素子密度ないしは信号伝達のスループットに応じて設定されることが好ましい。 The communication distance is preferably set according to the throughput of the communication device density or signal transmission in a communication device. 【0009】これらの態様において、通信素子間には個別の配線が形成されていないことが好ましい。 [0009] In these embodiments, the communication device is preferably not formed a separate wire. 個別配線を形成しないことによって、従来問題であった断線のリスクを回避することが可能となる。 By not forming the individual wiring, it is possible to avoid the risk of breakage was the conventional problem. 【0010】複数の通信素子は、通信の管理機能の低いものから順に1次からN次までの階層に分類されてもよい。 [0010] plurality of communication devices may be classified into a hierarchy from the primary in order to N-th from lowest management communication functions. それぞれの通信素子にはIDが設定されてもよく、 Each communication element may be set ID is,
高次の通信素子は、自身が管轄する低次の通信素子をI Higher order communication element, the lower order communication element to which it jurisdiction I
Dによって見分けることができる。 It can be discerned by D. 各階層の通信素子がその周囲の一定の距離までに存在する他の通信素子に信号を伝達する1次通信素子としても機能することにより、1次の階層で周辺の通信素子との局所的な通信を実現することが可能となる。 By communication device of each hierarchy also functions as a primary communication device for transmitting a signal to other communication elements that exist in up to a certain distance of its periphery, topical with peripheral communication device the primary hierarchy it is possible to realize a communication. M次通信素子は、(M−1) M The following communication devices, (M-1)
次通信素子が有する通信管理に必要な機能を少なくとも有しており、M次通信素子の配置密度は、(M−1)次通信素子の配置密度よりも低く設定することが可能である。 The functions required for communication management with the following communication element and having at least, the arrangement density of the M-th order communication element can be set lower than the arrangement density of the (M-1) following a communication device. 【0011】M次通信素子は、自身から所定の範囲内に配置された(M−1)次通信素子を管轄することが好ましい。 [0011] M following communication device, arranged from itself within a predetermined range (M-1) is preferably having jurisdiction over the next communication device. ここで所定の範囲は、自身からの距離であってもよく、また信号を中継する通信素子の個数により設定されてもよい。 Wherein the predetermined range may be a distance from itself, or may be set by the number of communication devices for relaying signals. M次通信素子は、自身が管轄する(M− M The following communication element itself jurisdiction (M-
1)次通信素子までの経路を、他の(M−1)次通信素子を経由する経路として記憶することが好ましい。 1) a route to the next communication device, it is preferably stored as a route via other (M-1) following a communication device. さらにM次通信素子は、自身から所定の範囲内に配置された他のM次通信素子までの経路を、(M−1)次通信素子を経由する経路として記憶することが好ましい。 Furthermore M following communication device, the path from the own to the other M order communication element located within a predetermined range, it is preferably stored as a path through (M-1) following a communication device. 【0012】M次通信素子は、2次からM次までの各階層の通信素子として機能することができ、ある階層の通信素子として機能する場合には、その階層において設定された範囲内に配置された1階層下の通信素子を管轄することができる。 [0012] M following communication element can function as a communication element of each hierarchy from the secondary to the M-th order, when functioning as a communication element of a hierarchy arranged in a range set in the hierarchy can jurisdiction over the communication element under been one level. この範囲は各階層ごとに設定されることが好ましい。 It is preferred that this range is set for each hierarchy. (M−1)次通信素子は、自身を管轄するM次通信素子までの経路の少なくとも一部を、他の(M−1)次通信素子を経由する経路として記憶することが好ましい。 (M-1) The following communication device, at least part of the route to M order communication element that has jurisdiction over itself, it is preferably stored as a route via other (M-1) following a communication device. 【0013】2次通信素子は近傍応答要求を発信し、この近傍応答要求を受け取った1次通信素子から返信される応答に基づいて、該応答を返信した1次通信素子に対してIDを設定してもよい。 [0013] secondary communication device transmits a neighborhood response request, based on the response that is returned from the primary communication device that has received the neighborhood response request, set the ID to the primary communication device that returned the response it may be. IDとは、通信素子を識別するための数字、コード、記号などを含み、一般にアドレスと呼ばれるものも含む概念である。 ID is the numbers for identifying the communication device, wherein code symbols and the like, it is a concept also including those commonly referred to as the address. 【0014】2次通信素子は、IDを設定した1次通信素子に対して近傍調査要求を発信し、この近傍調査要求を受け取った1次通信素子は、近傍応答要求を発信して周辺の1次通信素子の存在を調査し、該2次通信素子は、応答を返信した1次通信素子に対してIDを設定してもよい。 [0014] secondary communication device originates a neighborhood check request to the primary communication device to set the ID, the primary communication device that received this neighborhood check request is near to disseminate the neighborhood response request 1 investigated the existence of the following communication element, the secondary communication devices may set an ID to the primary communication device returns a response. 2次通信素子は、近傍調査要求を繰り返し発信して、IDを設定して管轄する1次通信素子の数を増やしていき、且つ、自身が管轄する1次通信素子との間の経路を順次設定していくことが好ましい。 Secondary communication element repeatedly transmits the neighborhood check request, will increase the number of the primary communication device having jurisdiction to set the ID, and sequentially of the path between the primary communication device itself competent it is preferable to be set. 【0015】3次以上の通信素子は、2次通信素子としても機能して、1次通信素子に対してIDを設定することが好ましい。 The third or higher order communication element also functions as a secondary communication device, it is preferable to set the ID to the primary communication device. 3次以上の通信素子は、3次から自身の階層までの各階層の通信素子として機能することができ、各階層の通信素子として連鎖近傍応答要求を発信して、各階層ごとに管轄する1階層下の通信素子をそれぞれ設定することが好ましい。 Third or higher order communication element can function as a communication element of each hierarchy from the tertiary to the own layer, to disseminate a chain neighborhood response request as a communication element of each hierarchy, jurisdiction for each hierarchy 1 it is preferable to set the communication element of the next lower layer, respectively. 3次以上の通信素子は、管轄する通信素子との間の経路を設定することが好ましい。 Third or higher order communication element, it is preferable to set the path between the communication device having jurisdiction. 【0016】データ信号のパケットには、最終目的地である通信素子に到達するために利用される各階層内の経路データが含まれる。 [0016] packet data signal includes route data in each hierarchy that is utilized to reach the communication element is the final destination. (M−1)次の階層内の経路データは、送信元の通信素子から最終目的地である通信素子までの経路の途中に位置するM次通信素子までの経路データを含むことが好ましい。 (M-1) path data is in the next level, preferably includes a route data to the M-th order communication element located in the middle of the path from the transmitting source communication element to the communication device which is a final destination. パケットには、次にパケットを受け取るべき通信素子を特定するための受信IDが含まれる。 The packet includes the received ID for the next identifying the communication device to receive the packet. 通信素子は、受信IDに基づいてパケットを受け取ると、次にパケットを受け取るべき通信素子の受信IDを設定して前記パケットを発信することが好ましい。 Communication element receives the packet based on the received ID, it is preferable to set the received ID of the communication device should then receive a packet originating the packet. 通信素子は、パケットに含まれる経路データに基づいて受信IDを設定することが好ましい。 Communication device, it is preferable to set the received ID based on the route data included in the packet. 各通信素子は、受信IDに基づいてパケットを受け取ると、経路データを更新して前記パケットを発信することが好ましい。 Each communication element receives the packet based on the received ID, it is preferable to transmit the packet to update the route data. 各通信素子にはIDが割り当てられており、高次の通信素子はパケットに含まれるIDを参照することによって、そのIDにより特定される通信素子が自身の管轄下にあるか否かを判断することができてもよい。 Each communication element is assigned ID, order communication element by referring to the ID included in the packet, determines whether communication device specified by the ID is under the jurisdiction of its it may be able. 例えば、パケットに送信先の通信素子を特定するIDが含まれており、そのIDが自身の管轄下の通信素子であることを示す場合には、その通信素子までの経路を設定して、パケットを転送することが好ましい。 For example, it includes the ID for identifying the communication device of the destination in the packet, to indicate that the ID is a communication device under the jurisdiction of itself, by setting the route until the communication device, a packet it is preferable to transfer. 【0017】本発明のさらに別の態様は、有効通信距離内に存在する他の通信素子に対して信号を発信する通信デバイスであって、絶縁された第1信号層および第2信号層と、これらの層に電気的に接続する通信素子を備え、通信素子の抵抗および容量とに基づいて有効通信距離が定められ、通信素子が前記第1信号層または第2信号層に電荷を放出することにより信号を発信することを特徴とする通信デバイスを提供する。 Still another aspect of the present invention is a communication device that transmits a signal to other communication elements that exist within the effective communication range, a first signal layer and the second signal layer that is insulated, a communication device connected to these layers electrically, the effective communication distance is determined based on the resistance and capacitance of the communication device, the communication element emits an electrical charge to the first signal layer or the second signal layer providing a communication device, characterized in that for transmitting a signal by. この有効通信距離は、さらに第1信号層および/または第2信号層の抵抗、インダクタンス、これら2層間の容量に基づいて定められてもよい。 The effective communication distance, further the resistance of the first signal layer and / or the second signal layer, inductance, it may be determined based on the capacity of the two layers. 【0018】本発明のさらに別の態様は、有効通信距離内に存在する他の通信素子に対して信号を発信する通信デバイスであって、第1信号層および第2信号層と、これらの層に電気的に接続する通信素子を備え、該通信素子内において前記第1信号層および第2信号層を導通させることによって信号を発信することを特徴とする通信デバイスを提供する。 [0018] Yet another aspect of the present invention is a communication device that transmits a signal to other communication elements that exist within the effective communication range, a first signal layer and the second signal layer, the layers to a communication device for electrically connecting, to provide a communication device, characterized by transmitting a signal by conduction the first signal layer and the second signal layer within the communication device. 第1信号層および第2信号層は適当なインピーダンスを介して導通されることが好ましく、この導通には、短絡(ショート)させる場合も含まれる。 The first signal layer and the second signal layer is preferably conducted through appropriate impedances, this conduct, includes a case to be short-circuited. 【0019】この通信デバイスは、前記第1信号層および第2信号層よりも高い抵抗を有し、且つこれらの層を導通させる高抵抗層を更に備えてもよい。 [0019] The communications device, it said has a higher resistance than the first signal layer and the second signal layer, and may further include a high resistance layer to conduct these layers. また前記第1 The first
信号層よりも高い抵抗を有し且つ前記第1信号層に電気的に接続する高抵抗層と、この高抵抗層に電気的に接続して前記通信素子に電力を供給する電源層とを備えてもよい。 Comprising a high-resistance layer electrically connected to and the first signal layer has a higher resistance than the signal layer and a power supply for supplying power layer to the communication device electrically connected to the high-resistance layer it may be. 前記有効通信距離は、前記第1信号層の抵抗に基づいて定められる。 The effective communication distance is determined based on the resistance of the first signal layer. さらに、この有効通信距離は、高抵抗層の抵抗および第1信号層と第2信号層間の容量に基づいて定められてもよい。 Further, the effective transmission distance may be determined based on the capacity of the resistor and the first signal layer and the second signal layers of the high resistance layer. 該通信素子は、前記第1信号層および第2信号層を短絡させることによって信号を発信してもよい。 The communication element may transmit a signal by shorting the first signal layer and the second signal layer. 【0020】前記第2信号層は接地されたグランド層であってもよい。 [0020] The second signal layer may be a ground layer that is grounded. 通信素子に電力を供給する方法として、 As a method for supplying power to the communication device,
信号発信を行っていない間に前記通信素子のコンデンサを充電してもよい。 The capacitor of the communication device while not performing the signal transmission may be charged. 前記第1信号層および第2信号層は、導電性の柔軟体あるいは網状物体により形成されていることが好ましい。 Wherein the first signal layer and the second signal layer is preferably formed by a flexible member or reticular conductive object. 通信デバイスを柔軟体あるいは網状物体で形成することにより、伸縮自在な通信装置を構成することが可能となる。 By forming a communication device in a flexible member or reticular objects, it is possible to configure the telescoping communication device. 【0021】本発明のさらに別の態様は、所定の有効通信距離の範囲内で信号を伝達する通信機能を有する複数の回路素子を導電性基板上に分散して配置させることにより、回路素子間に個別の配線を形成することなく回路素子を基板に搭載する基板実装方法を提供する。 [0021] Yet another aspect of the present invention, by dispersedly arranged a plurality of circuit elements on a conductive substrate having a communication function of transmitting a signal within a predetermined effective communication distance, between circuit elements providing a substrate mounting method for mounting the circuit elements on the substrate without forming a separate wiring. 配線を形成しないため、回路素子の搭載場所を任意に設定することができ、ユーザがカスタムLSIなどを自由に作製することが可能となる。 Because that does not form the wiring, it is possible to set a mounting location of the circuit elements arbitrarily, the user is able to produce such a free custom LSI. 【0022】本発明のさらに別の態様は、応力あるいは温度を測定しそれを符号化された信号に変換する回路を備えたセンサ素子と、該センサ素子からの出力信号を伝達するための導電性の柔軟体から構成されることを特徴とする触覚センサを提供する。 [0022] Yet another aspect of the present invention includes a sensor element having a circuit for converting it to measure the stress or temperature to the encoded signal, conductive for transmitting the output signal from the sensor element providing tactile sensor, characterized in that it consists of a flexible material. 【0023】前記センサ素子の電気的に連続した導電性ゴム領域に複数のセンサ素子の信号端子が接続されていてもよい。 The signal terminals of the sensor element electrically continuous conductive rubber region of the sensor element may be connected. また前記センサ素子に2つの電極が設けられ、前記柔軟体の2層の導電性ゴムにそれらが電気的に接触していてもよい。 The two electrodes disposed on said sensor element, which the conductive rubber of a two-layer of the flexible member may be in electrical contact. 前記センサ素子から突き出されたピン状突起物によって、前記柔軟体の2層以上の導電性ゴムに、前記センサ素子の電極が電気的に接触していてもよい。 The pin-like projections that protrude from said sensor element, wherein the two or more layers of conductive rubber flexible member, electrodes of the sensor element may be in electrical contact. 前記センサ素子の1面に2つあるいは3つの電極があり、前記柔軟体の単一層内に形成された導電性ゴムの複数の領域に各電極が電気的に接触していてもよい。 Wherein there are two or three electrodes on one surface of the sensor element, each electrode into a plurality of areas of the conductive rubber formed in a single layer of the flexible member may be in electrical contact. 【0024】前記センサ素子のLSIチップとそれに接続された電極部品間の容量の変化から周囲応力を検出してもよい。 [0024] may be detected ambient stress from changes in the capacitance between the LSI chip and the electrodes connected components to that of the sensor element. 前記センサ素子に接続する電極部品をその中心近くの微小面積で支持することにより、電極表面における圧力の不均一に対して感度よく電極を変形させることが可能となる。 By supporting the electrode components connected to the sensor element at a small area of ​​the center near, it is possible to deform the sensitivity electrode against uneven pressure on the electrode surface. 【0025】前記センサ素子のLSIチップとそれに接続された感圧導電性ゴムの抵抗変化から周囲応力を検出してもよい。 [0025] may be detected ambient stress from the resistance change of the LSI chip and the pressure-sensitive conductive rubber which is connected to that of the sensor element. また前記センサ素子のLSIチップ上の光センサに到達する光量変化から周囲応力を検出してもよい。 Or it may be detected ambient stress from varying light amount reaching the light sensor on an LSI chip of the sensor element. 【0026】本発明のさらに別の態様は、有効通信距離内に存在する他の通信素子に対して信号を伝達する通信デバイスであって、絶縁された第1信号層および第2信号層と、これらの層に電磁的に接続する通信素子を備え、電磁波の減衰率に基づいて有効通信距離が定められ、通信素子が前記第1信号層または第2信号層に電磁波を放出するかまたは光を放出することにより信号を発信することを特徴とする通信デバイスを提供する。 [0026] Yet another aspect of the present invention is a communication device that transmits a signal to other communication elements that exist within the effective communication range, a first signal layer and the second signal layer that is insulated, a communication device for electromagnetically connected to these layers, the effective communication distance is determined based on the electromagnetic wave attenuation factor, whether or optical communication element emits an electromagnetic wave to said first signal layer or the second signal layer providing a communication device, characterized by transmitting a signal by releasing. 【0027】なお、本発明の表現を装置、方法、システムの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted, apparatus of the invention in the form of methods, even those that have been converted between the system, is effective as an embodiment of the present invention. 【0028】 【発明の実施の形態】図1は、本発明による通信技術の方式を説明するための図である。 [0028] Figure 1 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION is a diagram for explaining the method of communication technique according to the present invention. 本発明による通信技術は、大別すると連鎖伝達型と直接伝達型の方式に分けられる。 Communication technique according to the present invention is roughly divided into divided into chain transfer type and direct transfer type manner. いずれの場合も環境内に複数の通信素子が存在し、この環境内には通信素子間を物理的に接続するための個別配線が形成されていないことが好ましい。 Also a plurality of communication devices are present in the environment in any case, it is preferred that this is in the environment is not formed individual wiring for physical connection between the communication devices. 例えば、これらの通信素子は平坦な導電層または導電性基板、交流信号を伝達可能な電磁作用伝達層などに接続された構成であってもよく、また無線により信号の送受が行えるように構成されてもよい。 For example, these communication devices are configured to allow the transmission and reception of the flat conductive layer or a conductive substrate, an AC signal may be connected to each other such as to be capable of transmitting electromagnetic action transfer layer, and the signal by radio it may be. 信号の送信は、導電層における電荷の放出により実現されてもよく、また光や電磁波を放出することにより実現されてもよい。 Transmission of the signal may be achieved by the release of electric charge in the conductive layer, or may be realized by emitting light or electromagnetic waves. ここで通信素子は、チップとして構成されるものに限定されず、本発明の実施の形態において説明する通信機能を備えたものを含む概念であり、その形状は問わない。 Where the communications device is not limited to be configured as a chip, is a concept including those having a communication function described in the embodiment of the present invention, the shape is not limited. 連鎖伝達型の通信技術とは、近傍に位置する通信素子間で局所的に信号を順次連鎖的に伝達することによって、信号を最終目的地である通信素子まで伝達する方式であり、 The communications technology of the chain transfer type, a method for transmitting by locally transmitting signals sequentially chained manner between communication devices located in the vicinity, the signal until the communication device is a final destination,
直接伝達型の通信技術とは、信号を最終目的地である通信素子まで直接伝達する方式である。 The communications technology of the direct transfer type, a method for directly transmitting signals to the communication device which is a final destination. 【0029】各通信素子は、信号の伝達可能な距離(以下、「有効通信距離」とも呼ぶ)を比較的短く設定されていることが好ましい。 [0029] Each communication element is transmittable distance of the signal (hereinafter, also referred to as "effective communication distance") that is set relatively short are preferred. 信号の通信距離を長くすることは、それだけ電力消費量を大きくし且つ通信に寄与しない他の通信素子に対して悪影響を及ぼす可能性がある。 Lengthening the communication distance of the signal may adversely affect the other communication device that much does not contribute to significantly and communicate power consumption.
そのため特に連鎖伝達型の通信方式では自身の近傍に存在する通信素子に信号を伝達できれば十分であるため、 For this reason, particularly in a chain transmission type communication system is sufficient if transmit signals to the communication device that exists in the vicinity of the own
有効通信距離は周辺の通信素子までの平均距離に応じて設定されることが好ましい。 Effective transmission distance is preferably set according to the average distance to the communication device of the peripheral. また直接伝達型の通信方式であっても環境内における通信素子間の最長距離よりも無用に長く有効通信距離を設定することは好ましくない。 Also it is not preferable to set the unnecessarily long effective communication distance than the longest distance between communication devices in a direct transfer type communication method and a be the environment. そのため、有効通信距離は、通信素子間の距離に応じて設定されることが好ましい。 Therefore, the effective transmission distance is preferably set according to the distance between communication devices. 【0030】本発明の通信技術は、様々な用途に応用することができる。 The communication technique of the present invention can be applied to various applications. 例えば、LSIやメモリなどの電子部品(回路素子)に本発明の通信機能をもたせることによって、各電子部品を個別に配線することなく、複数の電子部品を基板実装する技術を提供することが可能である。 For example, by to have a communication function of the present invention to an electronic component such as an LSI and a memory (circuit device), without wiring the electronic components individually, possible to provide a technique for substrate mounting a plurality of electronic components it is. また、近年、皮膚の感覚を持つロボットの研究が盛んに行われているが、ロボットの触覚センサに本発明の通信機能をもたせ、触覚センサの検知情報をロボットの頭脳コンピュータに送信する技術を提供することも可能である。 In recent years, although the study of robots with a sense of skin have been actively, provide imparted a communication function of the present invention to the tactile sensor of the robot, transmits the detection information of the tactile sensors on the robot brain computer technology it is also possible to. また建物の床に本発明の通信機能を有するセンサを点在させることにより、一人暮らしの老人の行動を監視したり、留守中の防犯に役立てることも可能である。 Further, by interspersing a sensor having a communication function of the present invention to the floor of the building, monitor the behavior of living alone elderly, it is possible to help crime prevention in the absence. また、発光素子に本発明の通信機能をもたせることにより、布状の表示装置などを製造することも可能となる。 Further, by to have a communication function of the present invention to a light-emitting element, it is also possible to produce a cloth-shaped display device. また、タグに本発明の通信機能をもたせることにより、安価で精度のよい情報の読み取りを可能とするタグを作製することも可能となる。 Further, by to have a communication function of the present invention to the tag, it is possible to produce a tag that allows the reading of good information accurate at low cost. さらに無線通信素子に本発明の通信機能をもたせて例えばコンピュータにそれを装備させ、無線通信素子の近傍に相手方のコンピュータの無線通信素子を配置することによって、コンピュータ間の情報の送受信を容易に行うことも可能となる。 Further equipped it with remembering communication function, for example, in a computer of the present invention to a wireless communication device, by placing the wireless communication device of the other party's computer in the vicinity of the wireless communication device, to easily perform transmission and reception of information between computers it also becomes possible. 【0031】この通信技術は、比較的短い距離に配置された通信素子間で信号を伝達するため、距離による信号の減衰および劣化がなく、高いスループットでノード数によらない高速伝送を可能とする。 [0031] This communication technique for transmitting signals between communication elements arranged in a relatively short distance, there is no signal attenuation and degradation due to the distance, to enable high-speed transmission which does not depend on the number of nodes with a high throughput . また環境内に多くの通信素子を分散して配置させることにより、センサなどの所定の機能をもつチップとの情報交換媒体として広範囲の信号伝達領域を実現する。 Also by placing dispersed many communication devices in the environment, to achieve a wide range of signal transduction region as an information exchange medium with a chip having a predetermined function such as a sensor. また、通信素子を比較的自由な位置に配置することができるため、簡易な設計により所望の機能を備えた人工皮膚や表示装置などを実現することも可能である。 Further, it is possible to arrange a communication device in a relatively free position, it is possible to realize the artificial skin or a display device having a desired function by a simple design. また、各チップに通信機能をもたせるため、配線などの基板回路設計を不要とし、少ないプロセスで基板回路を製造することも可能である。 To impart the communication function into chips, and unnecessary substrate circuit design, such as wires, it is also possible to manufacture the substrate circuit with fewer processes. 通信素子を導電層で挟持する場合には電磁ノイズ放射がなくなるため、特に病院などの公共性の高い場所においてはその有用性が高い。 Since the electromagnetic noise radiation is eliminated in the case of sandwiching the communication device with a conductive layer, its high usefulness especially in public highly places such as hospitals. さらに、導電層などに障害が生じた場合であっても、チップ間の経路を再設定することができ、新たな通信経路を確立することができるという自己修復機能もあわせ持つ。 Furthermore, even if a failure occurs on the conductivity layer, it is possible to reconfigure the path between chips, also it has combined self-healing that can establish a new communication path. 【0032】図2は、本発明による通信方式を説明するための図を示す。 [0032] Figure 2 shows a diagram for explaining a communication method according to the present invention. 【0033】図2(a)は連鎖伝達型の通信方式の概念図であり、小さな円で示す複数の通信素子が環境内に分散して配置されている状態を示している。 [0033] FIG. 2 (a) is a conceptual diagram of a communication system of the chain transfer type, a plurality of communication elements indicated by small circles indicates a state of being arranged distributed in the environment. 各通信素子は、その周辺に配置された他の通信素子に対して信号を伝達する通信機能を有している。 Each communication element includes a communication function of transmitting a signal to other communication elements which are arranged in its periphery. 通信素子の有効通信距離は、周辺に配置された他の通信素子と局所的な通信を行える程度に設定されているのが好ましく、この局所的な通信により通信素子間で信号を順次伝達することによって、最終目的地である通信素子まで信号を伝達する。 Effective transmission distance of the communication device is preferably set to a degree that allows the other communication device and the local communication arranged around, sequentially transmitting a signal between communication devices by the local communication by transmitting a signal to the communication device which is a final destination. 【0034】信号の送信元が通信素子200aであり、 The signal source of a communication element 200a,
最終目的地が通信素子200bである場合、連鎖伝達型の通信方式においては、信号が、通信素子200aから通信素子200cおよび200dを介して通信素子20 If the final destination is a communication device 200b, the communication system of the chain transfer type signal, the communication via the communication device 200c and 200d from the communication element 200a element 20
0bに伝達される。 It is transmitted to the 0b. 信号の伝達方法としては、例えば通信素子200aが、信号が届く範囲にある周辺の全ての通信素子に信号を伝達し、それからこの信号を受けた全ての通信素子が更に周辺の通信素子に信号を伝達することによって、信号を最終目的地まで同心円状に伝達させてもよい。 The method of transmitting signals, for example, a communication device 200a may transmit the signal to all communication elements around in the range of the signal can reach, then the signal to the communication device surrounding all the communication element still receiving this signal by transmitting the signal may be transmitted to the concentrically to the final destinations. さらに好ましい方法としては、通信素子20 A more preferred method, the communication device 20
0aおよび200b間の経路を予め設定しておき、この経路を用いて特定の通信素子のみを介して信号を伝達してもよい。 May be set a route between 0a and 200b in advance, it may transmit a signal over only a specific communication device with reference to this path. 特に後者の方法を採用する場合には、信号伝達に必要な通信素子のみが発信するため、電力消費を少なくすることができ、また他の通信素子の通信に対する干渉を低減することも可能となる。 In particular, when employing the latter method, since only communication element necessary for signal transduction originates, it is possible to reduce the power consumption and it is possible to reduce interference to the communication of the other communication devices . 連鎖伝達型の通信方式における経路の設定方法および信号伝達の方法については、後に詳細に説明する。 For how to set and signal transduction pathways in the communication system of the chain transfer type will be described in detail later. 【0035】図2(b)は、直接伝達型の通信方式の概念図であり、送信元である通信素子200aから送信先である通信素子200bまで信号が直接伝達される。 [0035] FIG. 2 (b) is a conceptual diagram of a direct transfer type communication system, the signal is directly transmitted from the communication device 200a is the transmission source to the communication element 200b is the destination. 送信元である通信素子200aは他の通信素子と同様の構成を有していてもよく、また外部から接続されたホストコンピュータなどであってもよい。 Communication element 200a is a transmission source may be other may have the same configuration as the communication device, also the host computer connected externally. 直接伝達型の通信方式における信号伝達の方法についても後述する。 It will also be described later method of signaling in a direct transfer type communication method. 【0036】図3は、本発明の第1の実施の形態にかかる通信装置100の外観構成を示す図である。 [0036] FIG. 3 is a diagram showing a first external configuration of a communication apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. この通信装置100においては、複数の通信素子200が2枚の導電層16および18によって挟持されている。 In the communication device 100 includes a plurality of communication elements 200 are sandwiched by two conductive layers 16 and 18. 各通信素子200は、この2枚の導電層16および18に電気的に接続される。 Each communication device 200 is electrically connected to the two conductive layers 16 and 18. 導電層16および18は、単層構造を有していても、また多層構造を有していてもよく、この例では二次元的に一面に広がった構成を有している。 Conductive layer 16 and 18, have a single-layer structure or may have a multilayer structure, in this example has a configuration in which spread two-dimensionally plane. 図3では、通信素子200が挟持されていることを説明するために、導電層16と導電層18とを開いた状態が示されている。 In Figure 3, in order to explain that the communication device 200 is held, an open state and a conductive layer 16 and the conductive layer 18 is shown. 【0037】例えば、本発明による通信装置100をロボットの表面を覆う人工皮膚として応用する場合、導電層16および18は導電性のゴム材料により形成されることが好ましい。 [0037] For example, when applying a communication apparatus 100 according to the present invention as an artificial skin covering the surface of the robot, the conductive layer 16 and 18 is formed by a conductive rubber material is preferred. 可撓性のあるゴム材料で人工皮膚を形成することにより、この人工皮膚はロボットの動作に合せて自在に伸縮することが可能となる。 By in flexible rubber material forming the artificial skin, the artificial skin it is possible to stretch freely in accordance with the operation of the robot. また、個別配線が存在せず、伸縮性のある導電層16および18を介して信号を伝達するため、断線などにより通信機能に障害が生じる可能性を低減し、安定した通信機能を実現することも可能となる。 Further, there is no separate wiring, for transmitting signals through the conductive layer 16 and 18 of stretch, reducing the possibility of failure in the communication function by disconnection occurs, realizing stable communication function it is possible. また、本発明による通信装置100 The communication apparatus according to the present invention 100
を回路基板として応用する場合、導電層16および18 If the application of the circuit board, the conductive layer 16 and 18
を導電性のゴム材料で形成することによって、フレキシブルな回路基板を実現することも可能となる。 By forming a conductive rubber material, and it is also possible to realize a flexible circuit board. 【0038】各通信素子200は通信機能以外に、さらに他の機能を有していてもよい。 [0038] Each communication device 200 is in addition to the communication function, may further have other functions. 通信装置100をロボットの人工皮膚として応用する場合には、通信素子20 When applying the communication device 100 as artificial skin for robots, communication element 20
0のいくつかが触覚センサとしての機能も有し、外部から受けた刺激を検出した後、他の通信素子と協同して検出した信号を目的の通信素子まで伝達する。 Several 0 also functions as a touch sensor, after detecting a stimulus received from the outside, it transmits the detection signal in cooperation with another communication device to the communication device of interest. また通信装置100を基板の実装技術として応用する場合には、通信素子200が、例えばLSIやメモリなどの回路素子としての機能を有してもよい。 In the case of applying the communication device 100 as a packaging technology of the substrate, the communication device 200 is, for example, may have a function as a circuit element such as an LSI and a memory. このように、本明細書において「通信装置」は少なくとも通信機能を有する装置の意味で用い、これに付加した他の機能、例えば人工皮膚としてのセンサ機能や電子回路としての演算機能などを有してもよいことは、当業者に理解されるところである。 Thus, "communication device" herein used to mean a device having at least a communication function, other functions added thereto, for example, an arithmetic function of a sensor function and an electronic circuit as artificial skin and it may be is it is understood by those skilled in the art. 【0039】図4は、通信素子200の機能ブロック図である。 [0039] FIG. 4 is a functional block diagram of a communication device 200. 通信素子200は、通信部50、処理部60およびメモリ70を備える。 Communication device 200 includes a communication unit 50, the processing unit 60 and memory 70. 通信部50は、導電層16および18(図3参照)を介して、他の通信素子との間で信号の送受を行う。 Communication unit 50, via the conductive layer 16 and 18 (see FIG. 3), transmitting and receiving signals to and from other communications devices. 処理部60は、通信素子200の通信機能を制御する。 Processor 60 controls the communication function of the communication device 200. 具体的に処理部60は、周囲の信号の監視、受信信号の解析や、送信信号の生成および信号の送信タイミングなど他の通信素子200との間の信号伝達に関する行為を自発的に行うことが好ましい。 Specifically processor 60, be done monitoring the ambient signal, analysis and the received signal, it acts to signal transmission between the other communication device 200 such as a transmission timing of the generation and signal of the transmission signal spontaneously preferable. また、処理部60は、センサ機能や演算機能など通信機能以外の他の機能を実現してもよい。 The processing unit 60 may implement functions other than a communication function such as a sensor function and operation function. メモリ70は、通信機能や他の機能を実現するために必要な情報を予め記憶し、また必要に応じて順次記憶していく。 Memory 70 stores information necessary for realizing the communication function and other functions previously, also sequentially stores as needed. 【0040】図5は、通信装置100の断面を示し、局所的通信を実現する通信デバイスの構造の一例を説明するための図である。 [0040] Figure 5 shows a cross section of the communication device 100 is a diagram for explaining an example of a structure of a communication device for realizing the local communication. 本明細書において「通信デバイス」 In the present specification, the term "communication device"
は、通信機能を実現するための構造の意味で用い、具体的には有効通信距離内に存在する他の通信素子に対して信号を伝達する構造を示す。 It is used in the sense of the structure for realizing the communication function, in particular showing a structure for transmitting a signal to other communication elements that exist within the effective communication range. 【0041】この例において通信デバイスは、第1信号層20および第2信号層30と、これらの層に電気的に接続する通信素子200を備える。 The communications device in this example includes a first signal layer 20 and the second signal layer 30, the communication device 200 which is electrically connected to these layers. 第1信号層20および第2信号層30は絶縁されており、第2信号層30は接地されたグランド層であってもよい。 The first signal layer 20 and the second signal layer 30 are insulated, the second signal layer 30 may be a ground layer that is grounded. この通信デバイスにおいて、有効通信距離は通信素子200の抵抗および容量に基づいて定められ、第1信号層20または第2 In this communication device, the effective transmission distance is determined based on the resistance and capacitance of the communication device 200, the first signal layer 20 or the second
信号層30に電荷を放出することにより信号を発信する。 It transmits a signal by releasing charge to the signal layer 30. 各通信素子はコンデンサを有しており、放出された電荷は有効通信距離内に配置されている周辺の通信素子のコンデンサに蓄積され、その電圧変化により周辺の通信素子が信号を認識する。 Each communication element is a capacitor, released charges accumulated in the capacitor of the communication element around which is disposed within an effective communication range, recognizes the periphery of the communication device the signal by the voltage change. このように図5に示した通信デバイスはコンデンサを駆動するように振る舞うことから、この通信デバイスを「電荷蓄積型」の通信デバイスと呼んでもよい。 Communication device shown thus in Figure 5 since it behaves as to drive the capacitors, the communication device may be referred to as a communication device of "charge storage". なおこの呼び名は、説明の便宜上、後述する「電流拡散型」の通信デバイスと区別するために名付けたものであって、図5に示した通信デバイスの特性および構成が、この呼び名の意味により限定されるものではない。 Note this nickname, for convenience of explanation, there is named to distinguish it from the communication device "current diffusion type" that will be described later, the characteristics and configuration of the communication device shown in Figure 5, limited by the meaning of this nickname not intended to be. 【0042】図6は、電荷蓄積型の通信デバイスが信号を発信する原理を説明するための図である。 [0042] Figure 6 is a diagram for explaining the principle of communication devices of the charge accumulation type originates a signal. 図6(a) Figure 6 (a)
は、駆動用コンデンサ34bを充電する通信素子200 The communication device to charge the driving capacitor 34b 200
の状態を示す。 It shows the state. 主コンデンサ34aは、通信素子200 Main capacitor 34a, the communication device 200
全体を駆動するために必要な電荷を蓄積し、駆動用コンデンサ34bは、通信層36を駆動するために必要な電荷を蓄積する。 The charge needed to drive the entire accumulated, driving capacitor 34b stores the charge required to drive the communication layer 36. 通信層36は、第1信号層20および第2信号層30(図5参照)を模式的に表したものである。 Communication layer 36 is used for the first signal layer 20 and the second signal layer 30 (see FIG. 5) schematically illustrating. 駆動用コンデンサ34bの充電時には、スイッチ3 During charging of the driving capacitor 34b, switches 3
2aを開き、スイッチ32bを閉じる。 Open the 2a, closing the switch 32b. なお、各スイッチ32aおよび32bは、処理部(図4参照)により所定のタイミングで開閉される。 Each switch 32a and 32b are opened and closed at a predetermined timing by the processing unit (see FIG. 4). なお本方式により、後述の電流拡散型の通信デバイスを駆動することも可能である。 Note By using this method, it is also possible to drive the communication device of the current diffusion type described below. 【0043】図6(b)は、駆動用コンデンサ34bを放電する通信素子200の状態を示す。 [0043] FIG. 6 (b) shows the state of the communication device 200 for discharging the driving capacitor 34b. 駆動用コンデンサ34bの放電時には、スイッチ32aを閉じ、スイッチ32bを開く。 During discharge of the driving capacitor 34b, closing the switch 32a, opening switch 32b. この通信デバイスは、駆動用コンデンサ34bの電荷を通信層36に放電することによって信号を発信する。 The communications device transmits a signal by discharging electric charges of the drive capacitor 34b to the communication layer 36. 1ビットの送信ごとに、主コンデンサ3 For each of the bit transmission, the main capacitor 3
4aから駆動用コンデンサ34bに電荷を移動し、駆動用コンデンサ34bの電荷を通信層36に放電することによって、連続した通信を実現することが可能となる。 To transfer charge to the driving capacitor 34b from 4a, by discharging the communication layer 36 a charge of driving capacitor 34b, it is possible to realize a continuous communication. 【0044】通信層36の面抵抗率がρ[Ω]、単位面積あたりの容量がC[F/m 2 ]である場合、角周波数ω The surface resistivity of the communication layer 36 is ρ [Ω], if the capacitance per unit area is C [F / m 2], the angular frequency ω
[rad/s]の信号の有効伝達距離(有効通信距離)D Effective transmission distance (the effective transmission distance) [rad / s] of the signal D
[m]は、 【0045】 【数1】 [M] is, [0045] [number 1] のように与えられる。 It is given as. このように、通信デバイスの有効通信距離は、通信層36の抵抗および容量に基づいて定められる。 Thus, the effective transmission distance of the communication device is determined based on the resistance and capacitance of the communication layer 36. そのため、通信層36の抵抗および容量を適宜設定することにより、所望の有効通信距離を実現することが可能となる。 Therefore, by setting the resistance and capacitance of the communication layer 36 as appropriate, it is possible to achieve the desired effective communication distance. 【0046】特に連鎖伝達型の通信方式においては、近傍の通信素子200との間で信号の送受を行うことができればよいため、有効通信距離を可能な限り短く設定することが好ましい。 [0046] In particular the chain transfer type communication method, since it is sufficient that the transmitting and receiving signals between the communication device 200 in the vicinity, it is preferable to set as short as possible an effective communication distance. 例えば通信装置100内において、 In example communication device 100,
通信素子200間の距離が10cm以内となるような密度で複数の通信素子200が配置されている場合には、有効通信距離が10cm程度となるように通信層36の抵抗および容量を設定することが好ましい。 If the distance between the communication device 200 is arranged a plurality of communication devices 200 at a density that is within 10cm is the effective communication distance setting the resistance and capacitance of the communication layer 36 so as to be approximately 10cm It is preferred. 有効通信距離を短く設定することによって、他の通信素子200への干渉や無用な電力消費を低減することが可能となる。 By setting the effective transmission distance shorter, it is possible to reduce the interference and unnecessary power consumption of the other communication device 200. 【0047】以上の原理を数式を用いて説明する。 [0047] The above principle will be described with reference to the formula. 説明の簡単のため、1次元問題とし、原点に存在する微小電極に電圧V V=V 0 exp(jωt) が印加されたとすると、位置xにおける電圧Vは、 【数2】 For simplicity of explanation, a one-dimensional problem, when a voltage microelectrodes present in the origin V V = V 0 exp (jωt ) is applied, the voltage V at position x is ## EQU2 ## として表現される。 It is expressed as. 【0048】図7は、V/V 0の実部を縦軸、x/Dを横軸とするグラフであって、電荷蓄積型の通信デバイスにおける電圧と通信距離の関係を示す図である。 [0048] FIG. 7, the vertical axis the real part of V / V 0, a graph of the horizontal axis x / D, is a diagram showing the voltage and the communication distance relationships in communications devices of the charge accumulation type. 原点から離れるにつれ、電圧の振幅は指数関数的に減少するため、有効通信距離Dを大きく越える距離への影響は無視できることが分かる。 As distance from the origin, the amplitude of the voltage to exponentially decreasing, it can be seen that the effect of the distance greatly exceed the effective transmission distance D can be ignored. したがって、この有効通信距離D Therefore, the effective transmission distance D
を通信素子200の密度に応じて好適に設定することにより、効率よい通信を実現することが可能となる。 By suitably set depending on the density of the communication device 200, it is possible to realize an efficient communication. 【0049】図8は、通信装置100の断面を示し、局所的な通信を実現する通信デバイスの構造の別の例について説明するための図である。 [0049] Figure 8 shows a cross section of the communication device 100 is a diagram for explaining another example of a structure of a communication device for realizing the local communication. この通信デバイスは、スイッチング動作によって通信素子200を導通させ、その電圧降下によって信号を発信することから、この通信デバイスを「電流拡散型」の通信デバイスと呼んでもよい。 The communications device to conduct communication device 200 by a switching operation, since it emits a signal by the voltage drop, the communication device may be referred to as a communication device of a "current diffusion type". なおこの呼び名は、説明の便宜上、前述した「電荷蓄積型」の通信デバイスと区別するために名付けたものであって、図8に示す通信デバイスの特性および構成が、この呼び名の意味により限定されるものではない。 Note this nickname, for convenience of explanation, there is named to distinguish it from the communication device "charge storage" earlier, the characteristics and configuration of the communication device shown in FIG. 8, it is limited by the meaning of this nickname not shall. 【0050】図8(a)は、電流拡散型の通信デバイスの構造の一例を示す図である。 [0050] FIG. 8 (a) is a diagram showing an example of the structure of a communication device of the current spreading type. この通信デバイスは、第1信号層20および第2信号層30と、これらの層に電気的に接続する通信素子200を備える。 The communication device comprises a first signal layer 20 and the second signal layer 30, the communication device 200 which is electrically connected to these layers. 第2信号層3 The second signal layer 3
0は接地されたグランド層であってもよい。 0 may be a ground layer which is grounded. 第1信号層20および第2信号層30は、これらの層よりも高い抵抗値を有する高抵抗層40によって導通される。 The first signal layer 20 and the second signal layer 30 is conducted by the high-resistance layer 40 having a higher resistivity than these layers. 具体的には、通信素子200の周囲に高抵抗層40が設けられ、この通信素子200および高抵抗層40とが第1信号層20および第2信号層30に挟持される。 Specifically, the high-resistance layer 40 is provided around the communication device 200, and the communication device 200 and the high-resistance layer 40 is sandwiched between the first signal layer 20 and the second signal layer 30. 高抵抗層40の抵抗値を第1信号層20および第2信号層30の抵抗値と比較して適切に設定するか、または通信素子2 High resistance value of the resistor layer 40 as compared with the resistance value of the first signal layer 20 and the second signal layer 30 is set properly or the communication device 2
00の2つの電極間を素子内部において適切な抵抗値で常時導通させることにより、通信素子200内において第1信号層20および第2信号層30をスイッチング動作により導通させた場合に、発信した信号が遠くまで広がらず、有効通信距離を近傍の通信素子までの短い距離に設定することが可能となる。 By between 00 two electrodes are always conductive with an appropriate resistance value in the element interior, a first signal layer 20 and the second signal layer 30 when made conductive by a switching operation in a communication device 200, the sending signal There not spread far, it is possible to set a short distance to the communication device in the vicinity of the effective communication range. 【0051】図8(b)は、電流拡散型の通信デバイスの構造の別の例を示す図である。 [0051] FIG. 8 (b) is a diagram showing another example of the structure of the communication device of the current spreading type. この通信デバイスは、 This communication device,
第1信号層20および第2信号層30と、これらの層に電気的に接続する通信素子200を備える。 Comprising a first signal layer 20 and the second signal layer 30, the communication device 200 which is electrically connected to these layers. 第2信号層30は接地されたグランド層であってもよい。 The second signal layer 30 may be a ground layer that is grounded. 第1信号層20および第2信号層30は絶縁されており、第1信号層20には、第1信号層20よりも高い抵抗値を有する高抵抗層42が電気的に接続され、この高抵抗層42 The first signal layer 20 and the second signal layer 30 are insulated, the first signal layer 20, the high-resistance layer 42 having a resistance value higher than the first signal layer 20 is electrically connected, the high resistance layer 42
には、通信素子200に電力を供給する電源層44が電気的に接続されている。 The power supply layer 44 are electrically connected for supplying power to the communication device 200. 具体的には、第1信号層20上に、高抵抗層42および電源層44とがこの順に積層されている。 Specifically, on the first signal layer 20, and the high-resistance layer 42 and the power supply layer 44 are laminated in this order. 第1信号層20および第2信号層30が絶縁されることにより、これらの層間において電流が定常的に流れる状態を回避することができる。 By the first signal layer 20 and the second signal layer 30 are insulated, current can be avoided state flowing constantly in these layers. 第2信号層30 The second signal layer 30
と電源層44は、その抵抗値が非常に小さくなるように形成される。 The power supply layer 44 is formed so that the resistance value is very small. 【0052】第1信号層20の抵抗は、有効通信距離に基づいて設定される。 [0052] resistance of the first signal layer 20 is set on the basis of the effective transmission distance. すなわち第1信号層20の抵抗を高抵抗層42との関係において適切に定めることによって、電流の拡散範囲を設定することが可能となる。 That By appropriately determined in relation to the high-resistance layer 42 the resistance of the first signal layer 20, it is possible to set the diffusion range of current. なお単位面積あたりで、高抵抗層42の縦方向インピーダンスが、第1信号層20と第2信号層30および電源層4 Incidentally per unit area, longitudinal impedance, the first signal layer 20 and the second signal layer 30 and the power supply layer 4 of the high-resistance layer 42
4との間の静電容量によるインピーダンスZよりも大きい場合には、拡散距離は第1信号層20の抵抗とインピーダンスZによって決まる。 Is greater than the impedance Z due to the capacitance between the 4, the diffusion distance is determined by the resistance and the impedance Z of the first signal layer 20. 【0053】以上の原理を数式を用いて説明する。 [0053] will be described with reference to the formulas of the principles of the above. 説明の簡単のため、第1信号層20の厚みは無視できるほど薄いものとする。 For simplicity of explanation, the thickness of the first signal layer 20 is assumed thin negligibly. 第1信号層20と電源層44の間の静電容量と、第1信号層20と第2信号層30の間の静電容量の和がC[F/m 2 ]、高抵抗層42の抵抗率および厚さがそれぞれη[Ωm]およびd[m]、第1信号層20 And the capacitance between the first signal layer 20 and the power source layer 44, the sum of the capacitance between the first signal layer 20 of the second signal layer 30 is C [F / m 2], the high-resistance layer 42 η resistivity and thickness of each [[Omega] m] and d [m], the first signal layer 20
の面抵抗がρ[Ω]、角周波数がω[rad/s]である場合、第1信号層20の電位V(x,y)の非定常成分は、 【0054】 【数3】 Surface resistance of [rho [Omega], when the angular frequency is ω [rad / s], the non-stationary component of the potential V (x, y) of the first signal layer 20, [0054] Equation 3] を満たす。 Meet. したがって、 ηd<1/ωC (電流拡散条件) の場合には、1/ηdの寄与が支配的となり、電流拡散型の信号伝達を実現することができる。 Therefore, when .eta.d <1 / .omega.C of (current diffusion conditions) may be the contribution of 1 / .eta.d it is dominant and will, to realize a signal transmission of the current spreading type. これを1次元問題として考えると、原点に存在する微小電極に印加される電圧V V=V 0 exp(jωt) に対して、位置xにおける電圧Vは、 【0055】 【数4】 Given this as a one-dimensional problem, the voltage V V = V 0 applied to the microelectrodes present in the origin exp (j? T), the voltage V at position x is [0055] Equation 4] として表現される。 It is expressed as. この式により明らかなように、信号が到達する範囲内において信号の位相遅れは発生しない。 As evidenced by this equation, the phase of the signal delay within a signal arrives does not occur. ここで、有効通信距離Dは、 【0056】 【数5】 Here, the effective transmission distance D [0056] Equation 5] である。 It is. 【0057】この数式に含まれる各要素、例えば第1信号層20の抵抗を適宜設定することにより、所望の有効通信距離を得ることが可能となる。 [0057] Each element included in this formula, for example, by setting the resistance of the first signal layer 20 as appropriate, it becomes possible to obtain a desired effective communication distance. 【0058】図8(c)は、電流拡散型の通信デバイスの構造の別の例を示す図である。 [0058] FIG. 8 (c) is a diagram showing another example of the structure of the communication device of the current spreading type. この通信デバイスは、 This communication device,
第1信号層20および第2信号層30と、これらの層に電気的に接続する通信素子200を備える。 Comprising a first signal layer 20 and the second signal layer 30, the communication device 200 which is electrically connected to these layers. 第1信号層20および第2信号層30は絶縁されており、第1信号層20には、第1信号層20よりも高い抵抗値を有する高抵抗層42が電気的に接続され、この高抵抗層42には、通信素子200に電力を供給する電源層44が電気的に接続されている。 The first signal layer 20 and the second signal layer 30 are insulated, the first signal layer 20, the high-resistance layer 42 having a resistance value higher than the first signal layer 20 is electrically connected, the high the resistive layer 42, the power source layer 44 are electrically connected for supplying power to the communication device 200. 同様に、第2信号層30には、第2信号層30よりも高い抵抗値を有する高抵抗層46が電気的に接続され、この高抵抗層46には、通信素子2 Similarly, the second signal layer 30, the high-resistance layer 46 having a higher resistivity than the second signal layer 30 is electrically connected to the high-resistance layer 46, the communication device 2
00に電力を供給する電源層48が電気的に接続されている。 Power supply layer 48 for supplying power is electrically connected to the 00. 具体的には、第1信号層20の上面に、高抵抗層42および電源層44とがこの順に積層されており、第2信号層30の下面に、高抵抗層46および電源層48 More specifically, the upper surface of the first signal layer 20, and the high-resistance layer 42 and the power supply layer 44 are laminated in this order, on the lower surface of the second signal layer 30, the high-resistance layer 46 and the power supply layer 48
とがこの順に積層されている。 Bets are laminated in this order. 図8(b)に示した通信デバイスは、通信素子200の片面のみに積層構造を形成していたが、図8(c)のように、通信素子200の両面に上下対称な積層構造を形成してもよい。 Communication device shown in FIG. 8 (b), but to form a laminated structure on only one side of the communication device 200, forming a vertically symmetrical laminated structure, on both sides of the communication device 200 shown in FIG. 8 (c) it may be. 各層の構成および特性については、図8(b)において説明したとおりである。 The configuration and properties of each layer is as described in FIG. 8 (b). 【0059】図9は、電流拡散型の通信デバイスが信号を発信する原理を説明するための図である。 [0059] Figure 9 is a diagram for explaining the principle of a communication device of the current diffusion type originates a signal. 主コンデンサ34は、通信素子200全体を駆動するために必要な電荷を蓄積する。 The main capacitor 34 accumulates charge needed to drive the entire communication element 200. 通信層36は、第1信号層20および第2信号層30(図8参照)を模式的に表したものである。 Communication layer 36 is used for the first signal layer 20 and the second signal layer 30 (see FIG. 8) schematically illustrating. この通信素子200は、スイッチ32のスイッチング動作により電極間インピーダンスを変化させ、信号を発信する。 The communication device 200, the inter-electrode impedance is varied by the switching operation of the switch 32 emits a signal. なおスイッチ32は処理部(図4参照)により所定のタイミングで開閉される。 Note the switch 32 is opened and closed at a predetermined timing by the processing unit (see FIG. 4). なお本方式で、電荷蓄積型の通信デバイスを駆動することも可能である。 In the present method, it is also possible to drive a communications device of the charge accumulation type. 【0060】スイッチ32を閉じると、第1信号層20 [0060] When the switch 32 is closed, the first signal layer 20
および第2信号層30とが短絡する。 A and the second signal layer 30 are short-circuited. その結果、第1信号層20と第2信号層30の間に電圧降下が生じ、近傍の通信素子がその影響を受け、この電圧降下を信号として認識する。 As a result, the first signal layer 20 a voltage drop occurs between the second signal layer 30, the vicinity of the communication device is affected, it recognizes this voltage drop as a signal. 前述のとおり、連鎖伝達型の通信方式においては、この電圧降下の影響は、近傍の通信素子に伝達されればよく、遠くに位置する通信素子にまで伝達される必要はない。 As described above, in the communication system of the chain transfer type, the influence of the voltage drop is only to be transmitted to the communication device in the neighborhood need not be transmitted to the communication element located far away. 有効通信距離を近傍に位置する他の通信素子の距離程度に設定することにより、電力消費を少なくすることができ、また他の通信素子との干渉を低減することも可能となる。 By setting the effective transmission distance of about a distance of other communication devices located in the vicinity, it is possible to reduce the power consumption and it is possible to reduce interference with other communication devices. 【0061】次に、通信素子200に電力を供給する方法について説明する。 Next, a description will be given of a method for supplying power to the communication device 200. その一つの方法として、図8 As one method, FIG. 8
(b)を参照して、通信デバイスを多層構造に形成することにより、電源層44から電力を通信素子200に供給することが可能である。 Referring to (b), by forming a communication device in a multilayer structure, it is possible to supply from the power source layer 44 to power the communication device 200. 通信素子200と電源層44 Communication device 200 and the power supply layer 44
との間に高抵抗層42を介在させることにより、電荷が低抵抗である電源層44全面に供給されるため、通信装置100全体に分布している通信素子200のコンデンサを安定して充電し、且つ通信距離を適切な距離まで拡大するとともに信号伝達の際の電力消費を抑えることができる。 By interposing the high-resistance layer 42 between the charge is to be supplied to the power supply layer 44 over the entire surface is a low-resistance, stably charges the capacitor of the communication element 200 are distributed throughout the communication apparatus 100 , it is possible to reduce power consumption during signal transmission with and to expand the communication distance to an appropriate distance. 【0062】図10は、通信素子に電力を供給する別の構成を示す図である。 [0062] Figure 10 is a diagram showing an alternative arrangement for supplying power to the communication device. この例では、通信装置100に電力供給線52と給電点54とが形成され、電力が電力供給線52から給電点54を介して、通信装置100内の通信素子に供給される。 In this example, a power supply line 52 and the feeding point 54 is formed in the communication device 100, power via the feeding point 54 from the power supply line 52, it is supplied to the communication device of the communication device 100. このときの電力供給方法として、例えば、通信素子の信号送受信期間と充電期間とを時間的に分けてもよい。 As a power supply method of this time, e.g., a signal transmission and reception periods of a communication device and a charging period may be temporally separated. ある通信素子が信号を送信する際には、周囲の素子の端子間インピーダンスを高く保ち、電力を供給する際には、全ての素子の信号送信を停止して、通信素子のコンデンサに一斉に充電する。 When certain communication device transmits a signal for maintaining a large inter-terminal impedance of the surrounding elements, when supplying power to stop the signal transmission of all elements, the charge all at once to the capacitor of the communication element to. 特に、通信素子が第1信号層および第2信号層からなる2 In particular, 2 communication element consists of a first signal layer and the second signal layer
層構造を有し、電源層を含む多層構造をとらない場合には、このような電力供給線52を形成してもよい。 A layer structure, if not take a multi-layer structure including a power supply layer may be formed such power supply line 52. 【0063】以上、図5から図10を通じて、通信デバイスの具体的な構造について説明したが、通信デバイスは上述した構造に限らず、周辺の通信素子との間で信号を送受できるものであればよい。 [0063] above, through FIGS. 5 to 10, have been described specific structure of the communication device, the communication device is not limited to the above structure, as long as it can transmit and receive signals to and from the periphery of the communication device good. 以下に、局所的な通信を行う通信デバイスを用いた連鎖伝達型の通信方式の詳細について説明する。 The following describes details of the chain transfer type communication method using a communication device that performs local communications. 【0064】本実施の形態において、連鎖伝達型の通信アルゴリズムには「論理波動伝播モード」と、「アドレス連鎖伝達モード」とが存在する。 [0064] In this embodiment, the communication algorithm of the chain transfer type and "logical wave propagation mode", there is the "address chain transfer mode." 論理波動伝播モードは、発信元の通信素子から全ての通信素子に信号をブロードキャストする通信アルゴリズムであり、アドレス連鎖伝達モードは、経路を定めて、発信元の通信素子から目的地である通信素子まで経路に沿って信号を伝達する通信アルゴリズムである。 Logical wave propagation mode is a communication algorithm for broadcasting a signal to all communication elements from the originating source communication device, the address chain transmission mode is routed from the originating source communication device to the communication device which is the destination a communication algorithm for transmitting signals along the path. まず、論理波動伝播モードについて説明する。 First, a description will be given logical wave propagation mode. 【0065】図11は、通信装置において論理波動伝播モードにより信号が伝播する状態を説明するための図である。 [0065] Figure 11 is a diagram for signals by the logic wave propagation mode in a communication device illustrating a state of propagation. 図中、小さな円は通信素子を示し、中央の黒塗りの円は、信号の発信元である通信素子を示す。 In the figure, small circles indicate communication elements, circle in the center of the black shows a communication device is a signal originates. 通信素子を囲んでいる同心円は、信号を受信した通信素子の領域を示す。 Concentric circles surrounding communication elements indicate the areas of communication device that has received the signal. 【0066】論理波動伝播モードにおいては、信号待機中、全ての通信素子が周囲の信号を監視する。 [0066] In the logic wave propagation mode in the signal waiting, all communication elements monitor ambient signals. 信号を受信した通信素子は、その信号をメモリに格納し、確率1 Communication element that has received the signal, stores the signal in the memory, the probability 1
/nで同一の信号系列を送信する。 / Transmit the same signal series by n. 送信確率1/nは、 Transmission probability 1 / n is,
確実に信号が通信装置全体に伝播するように予め設定される。 Reliably signal is preset to propagate across the communication device. 各信号系列は「信号ID」を有しており、通信素子が同一の信号IDをもつ信号を受信した場合には、その信号の転送を行わないことが好ましい。 Each signal sequence has a "signal ID", when the communication device receives a signal having the same signal ID, it is preferable not to transfer the signal. 以上の動作を各通信素子が実行することにより、任意の通信素子から発生した論理波動伝播信号が、図示されるようにほぼ同心円状に広がっていき、通信装置全体に伝達されることになる。 By executing the respective communication devices of the above operation, the logic wave propagation signal generated from any of the communication devices, it spreads substantially concentrically as illustrated, will be transmitted throughout the communication system. 【0067】次に、アドレス連鎖伝達モードについて説明する。 Next, a description will be given of an address chain transmission mode. 【0068】図12は、アドレス連鎖伝達モードにおける通信素子の階層構造を説明するための図である。 [0068] Figure 12 is a view for explaining the hierarchical structure of communication elements in an address chain transfer mode. アドレス連鎖伝達モードにおいては、複数の通信素子が、通信の管理機能の低いものから順に1次からN次までの階層に分類される。 In the address chain transfer mode, multiple communication elements are classified from lowest management communications functions into a hierarchy from the primary in order to N-th. 2≦M≦Nとした場合、M次通信素子の配置密度は、(M−1)次通信素子の配置密度よりも低く設定される。 If a 2 ≦ M ≦ N, the arrangement density of the M-th order communication element is set lower than the arrangement density of the (M-1) following a communication device. M次通信素子は、自身から所定の範囲内に配置された(M−1)次通信素子を管轄し、またM M The following communication device, arranged from itself within a predetermined range (M-1) jurisdiction the following communication element, and M
次通信素子は、(M−1)次通信素子が有する通信管理に必要な機能を少なくとも有している。 The following communication element has at least a function required for communication management with the (M-1) following a communication device. ここで管轄するとは、他の通信素子のIDの管理などを行うことを意味する。 Here a jurisdiction, the means to perform the management of the ID of the other communication device. 便宜上、管轄する側の通信素子を「親素子」、管轄される側の通信素子を「子素子」と呼んでもよい。 For convenience, "parent element" communication device side to jurisdiction, the communication element jurisdiction is the side may be referred to as "child elements." 通信処理を行う際、M次通信素子は、M次の階層の通信素子として機能するだけではなく、1次から(M−1)次の階層の通信素子としても機能することができる。 When performing a communication process, M-th order communication element not only functions as a communication element of M following hierarchy, from the primary (M-1) can also serve as a communication element of the next hierarchical. M次通信素子がある階層の通信素子として機能する場合には、その階層において設定された所定の範囲内に配置された1階層下の通信素子を管轄することになる。 When functioning as a communication element of the hierarchy there are M order communication element would jurisdiction over the communication device 1 under the hierarchy disposed within the set predetermined range in the hierarchy. M次通信素子は、管轄下にある(M−1)次通信素子が管轄する(M−2)次通信素子についても管轄してよいが、 M The following communication element is under the jurisdiction (M-1) The following communication element jurisdiction (M-2) may be competent also following communication element,
(M−2)次通信素子について管轄していない場合であっても(M−1)次通信素子に対して適宜問い合わせを行うことにより、この(M−2)次通信素子を把握することが可能である。 (M-2) even if no jurisdiction following communication devices (M-1) by performing the appropriate query to the next communication device, to grasp the (M-2) following a communication device possible it is. 【0069】連鎖伝達型の通信装置において、全ての通信素子は、その有効通信距離を、周辺に配置された他の通信素子と局所的な通信を行える程度に設定されている。 [0069] In the chain transfer type communication device, all communication elements, the effective communication distance is set to a degree that allows the other communication device and the local communication arranged around. 素子間隔が大体10cmとなるように通信素子が分散して配置されている場合には、通信素子の有効通信距離も10cm程度に設定される。 If the element spacing is arranged communication element is dispersed as roughly a 10cm, the effective communication distance of the communication device is also set to about 10cm. 【0070】このときの各階層における通信素子の配置間隔について説明すると、1次通信素子は大体10cm間隔で配置されており、M次通信素子の配置間隔は(M− [0070] When explaining the arrangement interval of the communication device in each level in this case, the primary communication device are arranged at approximately 10cm intervals, the arrangement interval of the M-th order communication element (M-
1)次通信素子の配置間隔の数倍程度となるように配置されるのが好ましい。 1) preferably arranged so as to be about several times the arrangement spacing of the next communication device. したがって、2次通信素子の配置間隔は、数10cm程度となる。 Therefore, the arrangement interval of the secondary communication devices becomes about several 10 cm. なお、この配置間隔は厳密である必要はなく、大体の間隔が把握されていればよい。 Incidentally, the arrangement interval need not be exact, approximate distance has only to be grasped. 1次通信素子は最も高密度に配置されて、その周囲の一定の距離までに存在する他の通信素子に信号を伝達し、本通信装置における信号伝達の基本素子として機能する。 The primary communication devices are arranged highest density, transmits signals to other communications devices present in up to a certain distance of its periphery, which functions as a basic element of the signal transduction in the communication device. なお、前述のように2次以上の通信素子であっても、信号の連鎖伝達時には1次通信素子として機能することができる。 Even second or more communication devices as described above, at the time of the chain transfer signal can function as the primary communication device. 通信装置における信号の転送を考えた場合に、1次通信素子は、他の通信素子を管轄する機能を有しなくてよい。 When considering the transfer of signals in the communication device, the primary communication device may not have a function that has jurisdiction over the other communication device. なお、後述するが、例えば1次通信素子の周辺にセンサなどが配置される場合には、1次通信素子は、これらのセンサを管轄する機能を有することになる。 As will be described later, when a sensor is disposed on the periphery of example the primary communication device, the primary communication device will have the ability to jurisdiction these sensors. 【0071】まず、通信装置において階層構造の最上位に一つのN次通信素子が存在する場合の通信アルゴリズムについて説明する。 [0071] First, a description will be given of a communication algorithm when one of the N-th order communication element at the top of the hierarchy in the communication device is present. このアルゴリズムによると、送信元と送信先の通信素子の階層構造の上位に共通の通信素子が存在するとき、その上位の通信素子が送信元から信号を受け取り、送信先までの経路を作成して信号を転送する。 According to this algorithm, when a common communication element is present at a higher level structure of communication elements of source and destination, the communication device of the upper receives a signal from the source, to create a route to the destination to transfer the signal. 通信装置において階層構造最上位のN次通信素子が一つしか存在しない場合には、このN次通信素子は少なくとも上位の共通の通信素子となりうるため、この通信アルゴリズムが有効に機能することが明らかである。 If the hierarchy uppermost N-order communication element in the communication device there is only one, the N-th order communication element for that can be the common communication device of at least the upper, clear that this communication algorithm to work effectively it is. 【0072】M次通信素子が信号の送信元であるとすると、送信先が自分の階層構造の下位に所属する場合には、自分で送信先までの経路を作成して信号を送信する。 [0072] When M following communication element is the signal source of, in the case where the destination belong to the lower of their hierarchical structure, to send a signal to create a route to the destination on your own. 一方、送信先が自分の階層構造の下位に所属しない場合には、自分の親素子である(M+1)次通信素子に信号を送信する。 On the other hand, if the destination does not belong to a lower their hierarchical structure is its parent element (M + 1) sends a signal to the next communication device. この親素子は、送信先が自分の階層構造の下位に所属しているか否かを確認して、所属する場合には送信先までの経路を作成し、所属しない場合にはさらに自分の親素子である(M+2)次通信素子に信号を送信する。 The parent element is, the destination is to check whether or not belonging to the lower of their hierarchical structure, in the case of belonging creates a route to the destination, if it does not belong to further his or her parent element it is (M + 2) transmits a signal to the next communication device. この作業を繰り返して、最上位のN次通信素子まで信号が伝達された場合には、N次通信素子が、 Repeat this operation, if the signal to N-th order communication element of the uppermost is transmitted, the N-th order communication element,
送信先までの経路を作成する。 To create a route to the destination. この通信アルゴリズムによると、あるM次通信素子が他のM次通信素子の子素子に信号を送信する場合、共通の親素子である(M+1) According to this communication algorithm, when there M following communication element transmits a signal to the child element of the other M-th order communication element, a common parent element (M + 1)
次通信素子に一旦信号を送信して、この(M+1)次通信素子が、他のM次通信素子に転送するという手法をとる。 And once transmit the signal to the next communication device, the (M + 1) The following communication element, take the technique of transferring to another M order communication element. 【0073】一方、最上位であるN次通信素子が複数存在する場合には、送信元と送信先の通信素子が、一つのN次通信素子における階層内に所属しない場合も生じうる。 [0073] On the other hand, when a top-N order communication element there are multiple communication devices source and destination may also occur if that does not belong to the hierarchy in one N-th order communication element. このとき、N次通信素子が、自身の階層内に送信先の通信素子が存在しないことを確認すると、別のN次通信素子に対して調査要求を送信し、送信先の通信素子を階層下とするN次通信素子を探索する。 In this case, N order communication element, the communication device of the destination in its own hierarchy to confirm the absence transmits a check request to another N-order communication element, the hierarchy under a communication device of a transmission destination searching for a N-th order communication element to. 探索の結果、送信元の上位素子であるN次通信素子は、送信先の上位素子であるN次通信素子までの経路を定め、その経路に沿って信号を送信する。 Result of the search, the N-th order communication element is the upper element of the source defines a route to N-th order communication element is the upper element of the transmission destination, and transmits the signal along its path. この通信アルゴリズムは、最上位のN次においてだけでなく、下位の通信素子の階層において利用されてもよい。 The communication algorithm, not only in N next uppermost may be utilized in the hierarchy of the underlying communications device. すなわち、この通信アルゴリズムによると、あるM次通信素子が他のM次通信素子の子素子に信号を送信する場合、M次通信素子が(M+1) That is, according to this communication algorithm, when there M following communication element transmits a signal to the child element of the other M-th order communication element, M-th order communication element (M + 1)
次通信素子を介することなく、他のM次通信素子を直接探索して、そのM次通信素子に信号を送信することができる。 Without the intervention of the following communication device, and searching for another M following communication device can directly send the signal to the M order communication element. 信号の伝達効率を高めるために、M次通信素子は、適当な範囲において存在する他のM次通信素子のI To increase the transmission efficiency of the signal, M following communication devices, other M order communication element that is present in the appropriate range I
Dや経路などをキャッシュ等に記憶しておいてもよい。 Such as D and route may be stored in a cache or the like.
なお、送信元の上位素子であるN次通信素子は、送信先までの経路を設定すると、図13に示す送信パケットを生成して信号を送信する。 Incidentally, N order communication element is the upper element of the source, setting a route to the destination, and transmits the signal to generate a transmission packet shown in FIG. 13. 【0074】図13は、送信パケットの構成の一例を示す図である。 [0074] Figure 13 is a diagram showing an example of the configuration of a transmission packet. この送信パケットは、信号の転送(伝達) The transmission packet, the signal transfer (transduction)
に使われるものであって、 (1) コマンド(2) 受信ID (3) 送信先ID (4) 送信元ID (5) 階層数(6) N次階層内連鎖数(7) N次階層内経路データ(8) 1次階層内連鎖数(9) 1次階層内経路データ(10) 送信データのデータ項目を有している。 Be those used for, (1) command (2) receiving ID (3) Destination ID (4) Source ID (5) number of layers (6) N order hierarchy in the chain number (7) N order hierarchy route data (8) primary hierarchy chain number (9) primary hierarchy path data (10) has a data item of the transmission data. 【0075】この送信パケットのことを「転送パケット」と呼んでもよい。 [0075] may be referred to as a "transfer packets" that of the transmission packet. 省略しているが、この送信パケットには、2次から(N−1)次までの各階層内の連鎖数および経路データも含まれる。 Although omitted in the transmission packet, from the secondary (N-1) chain number and route data in each hierarchy to the next are also included. 以下、各データ項目の内容を説明する。 Below, describing the contents of each data item. この送信パケットは、N次通信素子が複数存在する環境において、送信元の階層上位のN次通信素子と送信先の階層上位のN次通信素子とが異なる場合に、N次通信素子により生成されるものと説明した。 The transmission packet is in an environment where an N-order communication element there are a plurality, in the case where the order N communication device of the transmission source level above the N-th order communication element of the destination level above are different, it is generated by the N-th order communication element It explained that shall. なお、送信元の通信素子と送信先の通信素子とが一つの(N+1)次通信素子の階層に所属する場合にも、この(N+1)次通信素子が、図13に示される送信パケットを生成する。 In the case where the transmission source communication device and the destination communication element belongs to a hierarchy of one (N + 1) The following communication devices also, the (N + 1) The following communication device, generates a transmission packet shown in FIG. 13 to. 【0076】コマンドは、送信パケットの処理方法を指示するものである。 [0076] command is to instruct the processing method of the transmission packet. 上の例は信号を転送するための転送パケットであるため、このコマンドには、転送指示に関するコードなどが記述される。 For the above example is a transfer packet for transferring a signal, this command, such as code for the transfer instruction is described. 受信IDは、この送信パケットを次に受信するべき通信素子のIDである。 Receiving ID is the ID of the communication device should then receive this transmission packet. 送信先IDは、送信パケットの最終目的地である通信素子のIDである。 Destination ID is the ID of the communication device which is the final destination of the transmission packet. 送信元IDは、データ信号の発信元である通信素子のIDである。 The source ID is the ID of the communication device is the source of the data signal. 階層数は、信号伝達に携わる通信素子の階層の数であり、この項目には「N」が記述される。 Number of layers, the number of hierarchy of the communication device involved in signal transduction, "N" is described in this item. 【0077】N次階層内連鎖数は、最終目的地までの経路に存在するN次通信素子の連鎖数であり、N次階層内経路データは、最終目的地までの経路に存在するN次通信素子のIDおよび順序に関するデータである。 [0077] N-order hierarchy number chain is a chain number of order N communication devices existing in the route to the final destination, the N-th order hierarchy path data, N-th order communication that exist in the route to the final destination is data on ID and order of elements. 具体的にN次階層内経路データは、最終目的地である通信素子を管轄するN次通信素子へ至るために、どのような順でN次通信素子を経由すればよいかを順にそのIDを並べて記述したものである。 Specifically the N-th order hierarchy path data in order to reach the N-th order communication element that has jurisdiction over the communication element is a final destination, the order the ID or may be via an N-th order communication element in any order side-by-side are those described. 経由地であるN次通信素子は、 A stopover N-th order communication element,
このパケットを受け取ると、自分のIDをN次階層内経路データから削除し、N次階層内連鎖数を1だけ減らす。 Upon receipt of this packet, it removes the own ID from the N-th order hierarchy path data to reduce the N-th order hierarchy number chain by one. 【0078】同様に、2≦M≦Nとしたとき、(M− [0078] Similarly, when the 2 ≦ M ≦ N, (M-
1)次階層内経路データは、次のM次以上の通信素子に至るために、どのような順で(M−1)次通信素子を経由すればよいかを順にそのIDを並べて記述したものであり、(M−1)次階層内連鎖数はそのIDの個数である。 1) in the path data is the next layer, in order to reach the next M order or more communication devices, any order in the (M-1) that described side by side in order that ID or may be through the following communication element in and, (M-1) th level in the number of chain is the number of the ID. 具体的に1次階層内連鎖数は、次の2次以上の通信素子までの経路に存在する1次の階層における通信素子の連鎖数であり、1次階層内経路データは、次の2次以上の通信素子までの経路に存在する1次通信素子のID Specifically primary hierarchy number chain is a chain number of the primary communication device in the hierarchy present in the path to the next second or higher communication element, 1 hierarchy path data next, next secondary ID of the primary communication device existing in route to or more communication devices
および順序に関するデータである。 And a data regarding the order. 次の2次以上の通信素子がない場合には、1次階層内経路データは、最終目的地までの経路に存在する1次通信素子のIDおよび順序に関するデータとなる。 If there is no next secondary or more communication devices, 1 hierarchy path data order, the data relating to ID and order of the primary communication device that exists in the route to the final destination. 送信データは、伝達すべきデータである。 Transmission data is data to be transmitted. 【0079】図14は、各階層内の経路データを概念的に示した図である。 [0079] Figure 14 is a diagram conceptually showing the route data in each hierarchy. この例では、階層数を3に設定し、 In this example, you set the number of layers to 3,
左端の3次通信素子から右端の3次通信素子まで信号を送信する場合を仮定する。 It is assumed that a signal is transmitted from the leftmost third order communication element up to the third order communication element at the right end. 【0080】3次の階層において、信号は左端の3次通信素子から中央の3次通信素子を経由して右端の3次通信素子に伝達される。 [0080] In third-order hierarchy, the signal is transmitted to the third order communication element at the right end from the left end of the third order communication element via the central third order communication element. したがって3次階層内経路データは、中央と右端の3次通信素子のIDをこの順に並べて構成される。 Therefore cubic hierarchy path data is configured by arranging the ID of the central and the right end of the third order communication element in this order. 【0081】2次の階層において、信号が左端の3次通信素子から中央に位置する次の3次通信素子に中継される場合に、信号はこれら3次通信素子間に存在する3つの2次通信素子を経由する。 [0081] In the secondary hierarchy, when a signal is relayed from the leftmost third order communication element to the next 3 primary communication element located at the center, three secondary signals that exist between these third order communication element via the communication element. したがって、2次階層内経路データは、3つの2次通信素子のIDと、中央の3次通信素子のIDとを左から順に並べて構成される。 Thus, secondary hierarchy path data includes the ID of the three secondary communication devices, the ID of the central third order communication element from the left side by side in order. 【0082】1次の階層において、信号が左端の3次通信素子から次の2次通信素子に中継される場合に、信号はこれらの通信素子間に存在する3つの1次通信素子を経由する。 [0082] In the primary hierarchy, when a signal is relayed from the leftmost third order communication element to the next secondary communication devices, the signal goes through the three primary communication device existing between these communication elements . したがって、1次階層内経路データは、3つの1次通信素子のIDと、次の2次通信素子のIDとを左から順に並べて構成される。 Thus, primary hierarchical path data includes the ID of the three primary communication device, the ID of the next secondary communication device from the left side by side in this order. 【0083】M次通信素子は、自身が管轄する(M− [0083] M following communication element is, itself jurisdiction (M-
1)次通信素子までの経路を、他の(M−1)次通信素子を経由する経路としてメモリに記憶する。 1) a route to the next communication device, the other (M-1) is stored in the memory as a route passing through the next communication device. またM次通信素子は、自身から所定の範囲内に配置された他のM次通信素子までの経路を、(M−1)次通信素子を経由する経路としてメモリに記憶する。 The M-th order communication element, the path from the own to the other M order communication element located within a predetermined range, and stores it in the memory as a route passing through the (M-1) following a communication device. ここで、M次通信素子は、2次から(M−1)次の通信素子としても機能することができ、ある階層の通信素子として機能する場合には、その階層において設定される所定の範囲内に配置された1階層下の通信素子を管轄する。 Here, M following communication device, from the secondary (M-1) can also serve as the next communication device, when functioning as a communication element of a hierarchy, a predetermined range set in the hierarchy jurisdiction over the communication device under the placed 1 hierarchy within. 例えば2次通信素子として機能する場合には、M次通信素子が、2次通信素子として管轄する全ての1次通信素子までの経路を、 For example, when functioning as secondary communication devices, M following communication device, a route to all the primary communication device having jurisdiction as secondary communication devices,
1次通信素子を経由する経路としてメモリに記憶している。 Stored in the memory as a route passing through the primary communication device. 具体的には、ある1次通信素子までの経路は、複数の1次の通信素子を経由した経路として定められる。 Specifically, path until the primary communication device is defined as a path via a plurality of first-order communication element. 図14を参照して、左端の3次通信素子は、3次通信素子として2次通信素子を管轄する場合には、これら2次通信素子および隣の中央の3次通信素子までの経路を把握し、また2次通信素子として1次通信素子を管轄する場合には、これら1次通信素子および隣の2次通信素子までの経路を把握している。 Referring to FIG. 14, the leftmost third order communication element 3 as in the case of jurisdiction over the secondary communication device primary communication device, determine the route up to the third order communication element in the center of the secondary communication device and next If you, also having jurisdiction over the primary communication device as a secondary communication element grasps the route to the secondary communication device of the primary communication device and adjacent. 【0084】また逆に、(M−1)次通信素子は、自身を管轄するM次通信素子までの経路の少なくとも一部を、他の(M−1)次通信素子を経由する経路としてメモリに記憶する。 [0084] On the contrary, the memory as a route passing through the (M-1) The following communication device, at least part of the route to M order communication element that has jurisdiction over itself, the other (M-1) following a communication device and stores it in. すなわち、子素子は、他の子素子を経由して親素子へ向かう経路を認識している。 In other words, the child element is aware of the path toward the parent element via another child element. 【0085】データ信号の送信パケットには、最終目的地である通信素子に到達するために利用される各階層内の経路データが含まれ、この経路データは、信号の伝達に携わる各通信素子によって適宜更新される。 [0085] The transmission packet of the data signal, path data in each hierarchy that is utilized to reach the communication element is a final destination is included, the path data, by each communication element involved in the transmission of signals It is appropriately updated. M次通信素子は、(M−1)次の階層内経路データを設定する。 M The following communication element sets (M-1) the next layer in the path data. 【0086】また送信パケットには、次に送信パケットを受け取るべき通信素子を特定する受信IDが含まれており、各通信素子は、この受信IDにより、この信号が自身に対するものであるか否かを判別する。 [0086] In addition to the transmission packet, then it includes the received ID for identifying the communication device to receive the transmitted packet, each communication element, by the reception ID, whether the signal is for itself to determine. 通信素子は、この受信IDに基づいて送信パケットを受け取ると、次に送信パケットを受け取るべき通信素子の受信I Communication device receives the transmission packet based on the received ID, the next received I communication device to receive the transmitted packet
Dを設定して、送信パケットを発信する。 Set the D, and transmits the transmission packet. 経路データには、次に受け取るべき通信素子のIDが含まれており、 The route data includes the ID of the communication device to receive next,
通信素子は、経路データからこのIDを抽出して受信I Communication device extracts the ID from the route data reception I
Dを設定する。 Setting the D. このように各通信素子は、送信パケットを受け取ると、経路データを更新して、順次その送信パケットを転送していく。 Thus each communication device receives the transmission packet, and updates the route data, and sequentially transfers the transmission packet. 【0087】図15は、アドレス連鎖伝達モードにおいて、送信元の通信素子からその親素子に信号を伝達する状況を説明するための説明図である。 [0087] Figure 15 is, in the address chain transmission mode is an explanatory diagram for explaining a situation that transmits a signal to its parent element from a transmitting source communication element. 全ての通信素子は、自身を識別するためのIDを有する。 All communication elements have an ID for identifying itself. このIDの設定方法については後述し、以下では、各通信素子がID See below how to configure this ID, in the following, each communication element ID
を有していることを前提として、信号伝達において、発信元から自身の上位の通信素子に信号を伝達する通信アルゴリズムについて説明する。 Given that it has a, in the signal transmission, a description will be given of a communication algorithm for transmitting a signal from the source to the communication device of its own upper. ここでは通信に携わる通信素子のみを示すが、実際の通信装置では他の通信素子も分散して配置されていることに留意されたい。 It shows only the communication elements involved in the communication where the actual communication device should be noted that they are arranged also distributed other communication devices. また、 Also,
理解を容易にするために、階層数を3、すなわち3次通信素子が最高次として設定されている場合について説明する。 For ease of understanding, the number of layers 3, description will be given of a case where ie cubic communication element is set as a highest order. 以下では、具体的に、ID1の1次通信素子から別の1次通信素子まで信号を伝達する例について説明する。 Hereinafter, specifically, an example of transmitting a signal from the primary communication device ID1 to another primary communication device. 【0088】まず、1次通信素子(ID1)が、自分の親素子である2次通信素子(ID2−1)に信号を送信する。 [0088] First, the primary communication device (ID1) transmits a signal to the secondary communication device is its parent element (ID2-1). 1次通信素子(ID1)は、他の1次通信素子を介して自分の親素子である2次通信素子(ID2−1) The primary communication device (ID1) is the secondary communication device is its parent element via another primary communication device (ID2-1)
に至る経路の少なくとも一部をメモリに記憶している。 Stores at least part of the path to the memory.
ここでは、1次通信素子(ID1)から2次通信素子(ID2−1)に向かう経路が、1次通信素子(ID Here, path from the primary communication device (ID1) to the secondary communication device (ID2-1) is the primary communication device (ID
1)から1次通信素子(ID2)および1次通信素子(ID3)を中継して2次通信素子(ID2−1)に到達するように設定されており、1次通信素子(ID1) 1) is set to reach the primary communication device (ID2) and the primary communication device to (ID3) and relays the secondary communication device (ID2-1) from the primary communication device (ID1)
は、この経路のうち、直接信号を伝達することになる1 , Of the path, it will transmit a signal directly 1
次通信素子(ID2)を少なくとも認識していればよい。 The following communication element (ID2) may if the least recognized. 同様に、1次通信素子(ID2)も、自分の親素子である2次通信素子(ID2−1)に向かう経路の少なくとも一部を認識している。 Similarly, the primary communication device (ID2) also recognizes at least part of the path towards the secondary communication device is its parent element (ID2-1). この経路は、1次通信素子(ID2)から1次通信素子(ID3)を中継して2次通信素子(ID2−1)に到達するように設定されている。 This route is set to reach the second communication device relays the primary communication device from the primary communication device (ID2) (ID3) (ID2-1). 1次通信素子(ID2)は、この経路のうち、直接信号を伝達することになる1次通信素子(ID3)を少なくとも認識していればよい。 The primary communication device (ID2), of the route, it is sufficient that at least recognizes the primary communication device that will transmit signals directly (ID3). 同様に、1次通信素子(ID3)は、直接2次通信素子(ID2−1)に信号を伝達することが可能であることを認識している。 Similarly, the primary communication device (ID3) recognizes that it is possible to transmit a signal directly to the secondary communication device (ID2-1). 【0089】親素子である2次通信素子(ID2−1) [0089] secondary communication element is the parent element (ID2-1)
に至る経路のうち、1次通信素子(ID1)が1次通信素子(ID2)のみを認識している場合、1次通信素子(ID1)は信号を1次通信素子(ID2)に伝達し、 Of the path, if the primary communication device (ID1) recognizes only the first order communication element (ID2), the primary communication device (ID1) is transmitting a signal to the primary communication device (ID2),
1次通信素子(ID2)は、この信号が親素子である2 The primary communication device (ID2), this signal is a parent element 2
次通信素子(ID2−1)に伝達すべき信号であることを検出して、1次通信素子(ID3)に伝達する。 It detects that the signal to be transmitted to the next communication device (ID2-1), and transmits to the primary communication device (ID3). 同様に、1次通信素子(ID3)もこの信号を2次通信素子(ID2−1)に伝達する。 Similarly, the primary communication device (ID3) also transmits this signal to the secondary communication device (ID2-1). このように、子素子が、親素子への伝達経路のうち、次に信号を伝達する同一階層の子素子のみを認識している場合には、信号を受け取った子素子が自身で認識する子素子宛てに信号の行き先を書き換え、信号を伝達する。 Thus, the child element, among the transmission paths to the parent device, if the following are aware only child elements of the same layer for transmitting signals, terminal recognizes child element that has received the signal itself rewriting the signal destination to addressed device, for transmitting a signal. 【0090】一方、1次通信素子(ID1)が親素子へ至る経路中の全ての1次通信素子のIDおよび順序を認識している場合には、1次通信素子(ID1)が経路中の1次通信素子のIDおよび順序を特定する信号パケットを生成し発信してもよい。 [0090] On the other hand, the primary when the communication device (ID1) recognizes the ID and order of all the primary communication device in the path leading to the parent element, the primary communication device (ID1) is in the pathway a signal packet to identify the ID and sequence of the primary communication device may be generated by calling. 1次通信素子(ID1)が2次通信素子(ID2−1)までの経路を設定するため、信号を中継する1次通信素子(ID2)および1次通信素子(ID3)の処理負担が軽減され、高速な通信を実現することが可能となる。 Since the primary communication device (ID1) sets the route to the secondary communication device (ID2-1), the processing load of the primary communication device for relaying a signal (ID2) and the primary communication device (ID3) is reduced , it is possible to realize high-speed communication. 【0091】2次通信素子(ID2−1)は信号を受け取ると、この信号の最終目的地である1次通信素子(例えば、ID17)が自身の管轄下にあるかどうかをメモリに記憶したテーブルを参照して調査する。 [0091] secondary communication device (ID2-1) Upon receiving the signal, the primary communication device which is the final destination of the signal (e.g., ID 17) is stored whether under the jurisdiction of itself in the memory table with reference to the investigation. 2次通信素子は、自身の管轄下にある1次通信素子のIDおよび経路を全てメモリに記憶しており、送信先の通信素子が自身の管轄下にあれば、メモリからその経路を読み出して、信号を最終目的地に伝達する。 Secondary communication devices, if the ID and the path of the primary communication device under its jurisdiction all stores in the memory, under the jurisdiction communication device of the transmission destination is its own, and reads the route from the memory , to transmit a signal to the final destination. 【0092】最終目的地である1次通信素子(ID1 [0092] 1 primary communication device, which is the final destination (ID1
7)が自身の管轄下にない場合、2次通信素子(ID2 If 7) is not under the jurisdiction of its own, the secondary communication device (ID2
−1)は、自身の親素子である3次通信素子(IDma -1), 3 primary communication device is the parent element of its own (IDMA
x)に信号を転送する。 To transfer the signal to the x). 2次通信素子(ID2−1)は自身の親素子への経路を予めメモリに記憶している。 Secondary communication device (ID2-1) is stored in advance in the memory a route to its parent element. 親素子との間における1次通信素子を中継する経路の持ち方は、上述したとおりである。 How to hold path for relaying the primary communication device between the parent element, as described above. このようにして、最高次である3次通信素子(IDmax)まで信号が送信される。 In this way, a signal is sent to the highest order 3 primary communication device (IDmax). 3次通信素子(IDmax)は、1次通信素子(ID 3 primary communication device (IDmax), the primary communication device (ID
17)までの経路を設定して、信号を送信する。 Set the route to 17), and transmits the signal. 【0093】図16は、アドレス連鎖伝達モードにおいて、上位の通信素子から送信先の通信素子に信号を伝達する状況を説明するための説明図である。 [0093] Figure 16 is, in the address chain transmission mode is an explanatory diagram for explaining a situation that transmits a signal to the communication device of the transmission destination from the communication device of the upper. 図15において3次通信素子(IDmax)まで信号が転送されると、 When the signal up to the third order communication element (IDmax) are transferred 15,
この3次通信素子(IDmax)は自身の管轄下にある2 The third order communication element (IDmax) is under its own jurisdiction 2
次通信素子を経由した経路を作成する。 Creating a route through the following communication devices. 図示される例では、2次階層内経路として、2次通信素子(ID2− In the illustrated example, as a secondary hierarchy path, the secondary communication devices (ID2-
2)、2次通信素子(ID2−3)、2次通信素子(I 2), the secondary communication device (ID2-3), the secondary communication devices (I
D2−4)を順に並べた経路と、1次階層内経路として、3次通信素子(IDmax)から2次通信素子(ID And side-by-side path D2-4) in order, as the primary hierarchy path, 3 primary communication device from (IDmax) 2-order communication element (ID
2−2)までの1次通信素子を順に並べた経路とを設定する。 The primary communication device to 2-2) for setting a path arranged in order. 3次通信素子(IDmax)は、2次通信素子(I 3 primary communication device (IDmax), the secondary communication devices (I
D2−4)から最終目的地である1次通信素子(ID1 1 primary communication device from D2-4), which is the final destination (ID1
7)までの経路については把握していなくてもよく、この経路については2次通信素子(ID2−4)が後に設定すればよい。 The route to 7) may not be aware, for this route may be set later secondary communication device (ID2-4). 同様に、3次通信素子(IDmax)は、 Similarly, third order communication element (IDmax), the
2次通信素子間の1次通信素子の経路については把握していなくてもよく、この経路については各2次通信素子が後に設定すればよい。 The path of the primary communication device between the secondary communication device may not be aware, for this route may be set later by each secondary communication device. この通信アルゴリズムでは、高次の通信素子が下位の通信素子を管理して経路を設定する。 In this communication algorithm, higher order communication element sets a route to manage the underlying communications device. 【0094】図17は、アドレス連鎖伝達モードにおいて、管理用の高次の通信素子を経由することなく、送信先の通信素子に信号を伝達する状況を説明するための説明図である。 [0094] Figure 17 is, in the address chain transmission mode, without passing through the high-order communication element for management is an explanatory diagram for explaining a situation that transmits a signal to the communication device of the destination. この例では、信号をID2−1の2次通信素子から3次通信素子を経由させることなく、2次通信素子を経由してID17の1次通信素子まで伝達する。 In this example, without passing through the 3 primary communication device from the secondary communication device a signal ID2-1, via the secondary communication device for transmitting to the primary communication device ID 17.
理解を容易にするために、階層数を2、すなわち2次通信素子を最高次とする場合について説明する。 For ease of understanding, the number of layers 2, i.e. will be described in which the secondary communication device with the highest order. なお、この通信アルゴリズムは図16に関連して説明した通信アルゴリズムと併用することが可能であり、その場合には通信装置において3次以上の通信素子が存在することになる。 In this communication algorithm may be used together with the communication algorithm described in connection with FIG. 16, there will be third or higher order communication element in the communication device in that case. また説明の便宜上、1次通信素子および2次通信素子のIDが連続して示されているが、実際の通信装置においてIDはランダムに設定されてもよい。 The convenience of explanation, although the ID of the primary communication device and the secondary communication devices are shown in succession, ID in actual communication device may be set randomly. 【0095】2次通信素子(ID2−1)は、この信号の最終目的地である1次通信素子(ID17)がどの2 [0095] secondary communication device (ID2-1), the primary communication device which is the final destination of the signal (ID 17) What 2
次通信素子によって管轄されているかを探索する。 To explore whether it is competent by: a communication device. まず2次通信素子(ID2−1)は、1次通信素子(ID1 First secondary communication device (ID2-1), the primary communication device (ID1
7)が自身の管轄下にあるかどうかをメモリに記憶したテーブルを参照して調査する。 7) to investigate by referring to a table that stores whether there is under the jurisdiction of its own in the memory. 2次通信素子は、自身の管轄下にある1次通信素子のIDおよび経路を全てメモリに記憶しており、送信先の通信素子が自身の管轄下にあれば、メモリからその経路を読み出して、信号を最終目的地に伝達する。 Secondary communication devices, if the ID and the path of the primary communication device under its jurisdiction all stores in the memory, under the jurisdiction communication device of the transmission destination is its own, and reads the route from the memory , to transmit a signal to the final destination. 【0096】最終目的地である1次通信素子(ID1 [0096] 1 primary communication device, which is the final destination (ID1
7)が自身の管轄下にない場合、2次通信素子(ID2 If 7) is not under the jurisdiction of its own, the secondary communication device (ID2
−1)は、管轄範囲に位置する他の2次通信素子に対して、1次通信素子(ID17)を管轄しているか否かの調査要求を送信する。 -1), to the other secondary communication devices located in jurisdictions, and transmits whether the investigation request has jurisdiction over the primary communication device (ID 17). 図17では説明の便宜上、1つの2次通信素子(ID2−2)しか示されていないが、実際には2次通信素子(ID2−1)の管轄範囲には複数の2次通信素子が存在し、2次通信素子(ID2−1) 17 for convenience of explanation, one secondary communication device (ID2-2) only Although not shown, actually there are several secondary communication device to jurisdiction of the secondary communication device (ID2-1) and, the secondary communication device (ID2-1)
は、管轄下にある全ての2次通信素子に対して調査要求を送信する。 Transmits the investigation request to all the secondary communication devices under the jurisdiction. 調査要求を受け取った2次通信素子のそれぞれは、1次通信素子(ID17)が自身の管轄下にあるかどうかをメモリに記憶したテーブルを参照して調査する。 Each secondary communication device that has received the investigation request, the primary communication device (ID 17) is with reference to the table stored whether under the jurisdiction of itself in memory research. 調査の結果、自身の管轄下に存在しないことを確認すると、各2次通信素子は、その調査結果を2次通信素子(ID2−1)に報告する。 Results of the investigation confirms that no under its jurisdiction, each secondary communication device reports the findings to the secondary communication device (ID2-1). 【0097】2次通信素子(ID2−1)は、この調査報告を受け、さらに調査範囲を広げるために、自身の管轄下にある複数の2次通信素子に対して、それらの管轄下にある2次通信素子に調査要求を送信する旨を指示する。 [0097] secondary communication device (ID2-1) receives the search report, in order to further widen the investigation range, for a plurality of secondary communication devices under the jurisdiction of itself, under their jurisdiction to instructs to transmit the check request to the secondary communication device. このように調査要求は2次通信素子の階層内で連鎖的に伝達される。 Thus investigation request is chained to transmit in the hierarchy of secondary communication devices. 最終的に、調査要求が2次通信素子(ID2−2)から2次通信素子(ID2−3)を介して2次通信素子(ID2−4)に送信されたときに、1 Eventually, when the investigation request is sent to the secondary communication device (ID2-4) through the second communication device from the secondary communication device (ID2-2) (ID2-3), 1
次通信素子(ID17)が2次通信素子(ID2−4) Next communication device (ID 17) is the secondary communication device (ID2-4)
の管轄下にあることが判明し、2次通信素子(ID2− Turned out to be under the jurisdiction, the secondary communication devices (ID2-
4)はその確認結果を2次通信素子(ID2−1)に返信する。 4) returns a confirmation result to the secondary communication device (ID2-1). これにより2次通信素子(ID2−1)は、1 Thus the secondary communication device (ID2-1) is 1
次通信素子(ID17)の大まかな位置を認識し、また2次通信素子(ID2−4)までの経路を、2次通信素子を経由する経路として取得する。 Recognizing a rough position of the next communication device (ID 17), also the route to the secondary communication device (ID2-4), and acquires the route via the secondary communication device. 信号の転送処理は1 Transfer processing of the signal is 1
次の階層で実現されるが、2次通信素子(ID2−1) It is implemented in the next hierarchy, the secondary communication device (ID2-1)
は、自身の管轄範囲以外の1次通信素子に関する情報を持つ必要はなく、2次通信素子(ID2−4)から1次通信素子(ID17)までの経路を把握しないでよい。 It does not need to have information about the primary communication device other than the jurisdiction of itself, may not understand the route from the secondary communication device (ID2-4) to the primary communication device (ID 17). 【0098】この通信アルゴリズムは、図16において説明した通信アルゴリズムと併用することが可能である。 [0098] The communication algorithm may be used in combination with the communication algorithm described in FIG. 16. 例えば、図17における通信アルゴリズムにおいて、2次通信素子(ID2−1)の所定の距離以内に2 For example, in the communication algorithm of Fig. 17, within a predetermined distance of the secondary communication device (ID2-1) 2
次通信素子(ID2−4)が存在しない場合に、3次通信素子(IDmax)にパケットを送信して、3次通信素子(IDmax)に経路の作成を依頼するようにしてもよい。 When the next communication element (ID2-4) does not exist, sends a packet to the third order communication element (IDmax), you may be asked to create a path to the third-order communication element (IDmax). 【0099】それから2次通信素子(ID2−1)は、 [0099] it from the secondary communication element (ID2-1) is,
2次の階層における2次通信素子(ID2−4)への経路データと、1次の階層における2次通信素子(ID2 And route data to the secondary communication device (ID2-4) in the second-order hierarchy, the secondary communication devices in the primary hierarchy (ID2
−2)への経路データを設定して送信パケットを生成する。 Set the route data to -2) generates a transmission packet. 具体的に、2次の階層における2次通信素子(ID Specifically, the secondary communication devices at the second-order hierarchy (ID
2−4)への経路データとは、2次通信素子(ID2− The route data to 2-4), the secondary communication devices (ID2-
2)、2次通信素子(ID2−3)、2次通信素子(I 2), the secondary communication device (ID2-3), the secondary communication devices (I
D2−4)をこの順に並べたデータであり、1次の階層における2次通信素子(ID2−2)への経路データとは、1次通信素子(ID4)、1次通信素子(ID D2-4) and a data arranged in this order, and the route data to the secondary communication devices in the primary hierarchy (ID2-2), 1-order communication element (ID4), a primary communication device (ID
5)、1次通信素子(ID6)、1次通信素子(ID 5), the primary communication device (ID6), the primary communication device (ID
7)、2次通信素子(ID2−2)をこの順に並べたデータである。 7), the data obtained by arranging the secondary communication element (ID2-2) in this order. 【0100】図18(a)は、2次通信素子(ID2− [0100] FIG. 18 (a), the secondary communication devices (ID2-
1)が生成する転送パケットの構成を示す図である。 1) it is a diagram showing a configuration of a transfer packet which is generated. データ項目の詳細な内容については、図13に関連する説明を参照されたい。 For details of the data item, refer to the description relating to FIG. 13. データ項目(1)にはコード「000 The data in item (1) code "000
1」が記述されており、このコードにより転送指示であることが示される。 1 "is described to indicate a transfer instruction by this code. データ項目(2)には「ID4」が記述されており、このIDにより、パケットを次に受信するべき通信素子が特定される。 The data item (2) is described "ID4", this ID, the communication device is identified to be received next packet. このデータ項目(2)は、 This data item (2),
通信素子がこのパケットを受信するたびに更新される。 Communication element is updated every time it receives the packet.
データ項目(3)には「ID17」が記述されており、このIDにより、パケットの最終目的地が特定される。 The data item (3) is described "ID17", this ID, the final destination of the packet is identified. データ項目(4)には「ID1」が記述されており、このI The data in item (4) is described "ID1", this I
Dにより信号の発信元が特定される。 Signal source of is specified by D. データ項目(5)には「2」が記述されており、この数字により階層数が特定される。 Data item (5) it is described "2", number of layers is specified by the number. 【0101】データ項目(6)には「3」が記述されており、この数字により2次階層内の連鎖数が特定される。 [0102] the data item (6) is written is "3", the chain number of the secondary hierarchy is specified by the number.
データ項目(7)には「ID2−2,ID2−3,ID2 The data in the item (7) "ID2-2, ID2-3, ID2
−4」が記述されており、これらのIDおよび記述された順序により、2次階層内の経路が特定される。 -4 "it is described, these ID and the order described, the path of the secondary hierarchy is identified. データ項目(6)および(7)は、2次通信素子がこのパケットを受信するたびに更新される。 Data item (6) and (7), the secondary communication device is updated each time it receives the packet. データ項目(8)には「5」が記述されており、この数字により1次階層内の連鎖数が特定される。 The data item (8) is described "5", a chain number in the primary hierarchy This number is identified. データ項目(9)には「ID4,ID5,I The data in the item (9) "ID4, ID5, I
D6,ID7,ID2−2」が記述されており、これらのIDおよび記述された順序により、次の2次通信素子までの1次階層内の経路が特定される。 D6, ID7, ID2-2 "is described, these ID and the order described, the path in the primary hierarchy to the next secondary communication device is identified. データ項目(9) Data item (9)
の最後に記述されるIDは、その素子が1次の最終目的地である場合以外は、2次以上の通信素子のIDとなる。 Finally ID described in, except if the element is a first order final destination, the ID of the second or higher communication element. データ項目(8)および(9)は、1次通信素子がこのパケットを受信するたびに更新される。 Data item (8) and (9) are updated each time a primary communication device receives this packet. 【0102】図18(a)に示された転送パケットは、 [0102] transfer packet shown in FIG. 18 (a),
2次通信素子(ID2−1)から有効通信距離内に発信される。 It is transmitted within the effective communication distance from the secondary communication device (ID2-1). その結果、データ項目(2)の受信ID(ID As a result, the received ID data item (2) (ID
4)の記述に基づいて、1次通信素子(ID4)が、この転送パケットを受け取り、所定のデータ項目の内容を更新して転送パケットを1次通信素子(ID5)に送信する。 4) Based on the description of the primary communication device (ID4) will receive the transfer packet, and transmits the forward packet to update the contents of a given data item to the primary communication device (ID5). 【0103】図18(b)は、1次通信素子(ID4) [0103] FIG. 18 (b), the primary communication device (ID4)
が生成する転送パケットの構成を示す図である。 There is a diagram showing a configuration of a transfer packet to be generated. 1次通信素子(ID4)はデータ項目(9)(図18(a)参照)を参照して、データ項目(2)に、次に受け取るべき通信素子のIDである「ID5」を書き込む。 The primary communication device (ID4) refers to the data item (9) (see FIG. 18 (a)), the data item (2), the ID of the communication device should receive written next to "ID5". 同時に1 At the same time 1
次通信素子(ID4)は、データ項目(9)の先頭に記述されている自身のIDをデータ項目(9)から消去し、データ項目(8)の1次階層内連鎖数を1だけ減らす。 Next communication element (ID4) deletes the ID of its own described in the beginning of the data item (9) from the data item (9), remove the chain number in the primary layer of the data item (8) by one. 1次通信素子(ID4)は、以上の転送処理により転送パケットを生成し発信する。 The primary communication device (ID4) is the above transfer processing to generate and transmit a forward packet. この転送パケットは、複数の1 The transfer packet, a plurality of 1
次通信素子を中継され、1次階層内経路データにより指示される経路に沿って、2次通信素子(ID2−2)に供給される。 Are relayed to the next communication device, along a path indicated by the primary hierarchy path data are supplied to the secondary communication device (ID2-2). 【0104】図18(c)は、2次通信素子(ID2− [0104] FIG. 18 (c) the secondary communication device (ID2-
2)が生成する転送パケットの構成を示す図である。 2) it is a diagram showing a configuration of a transfer packet which is generated. 2
次通信素子(ID2−2)は、データ項目(9)を参照して、自身が1次階層内経路データの最後の素子であることを認識すると、データ項目(7)において自身のIDを消去し、データ項目(9)に、2次通信素子(ID2− Next communication element (ID2-2) is erased by referring to the data item (9), recognizes that itself is the last element of the primary hierarchy path data, its own ID in the data item (7) and, the data item (9), the secondary communication devices (ID2-
3)に至る1次階層内経路データを書き込む。 Writing primary hierarchical path data leading to 3). 具体的には、データ項目(9)に「ID8、ID9、ID10、I More specifically, the data item (9) "ID8, ID9, ID10, I
D11、ID2−3」を1次階層内経路データとして書き込み、データ項目(8)の1次階層内連鎖数を「5」に設定する。 D11, write ID2-3 "as primary hierarchy route data, sets a chain number in the primary layer of the data items (8) to" 5 ". また、データ項目(6)の2次階層内連鎖数を「2」に設定する。 Also sets the secondary number of layers chain of data items (6) to "2". 同時に、データ項目(2)に、次に受け取るべき通信素子のIDである「ID8」を書き込む。 At the same time, the data item (2), the ID of the communication device should receive written next to "ID8". 2次通信素子(ID2−2)は、以上の転送処理により転送パケットを生成し発信する。 Secondary communication device (ID2-2) is the above transfer processing to generate and transmit a forward packet. この転送パケットは、1次階層内経路データにより指示される経路に沿って、2次通信素子(ID2−3)に供給される。 The transfer packet, along a path indicated by the primary hierarchy path data are supplied to the secondary communication device (ID2-3). 以上の転送処理が繰り返し行われ、転送パケットが2次通信素子(ID2−4)に供給される。 Performed repeatedly transfer process described above, the transfer packet is supplied to the secondary communication device (ID2-4). 【0105】図18(d)は、2次通信素子(ID2− [0105] Figure 18 (d), the secondary communication devices (ID2-
4)が生成する転送パケットの構成を示す図である。 4) is a diagram showing a configuration of a transfer packet which is generated. 2
次通信素子(ID2−4)は、データ項目(9)を参照して、2次通信素子(ID2−3)から2次通信素子(I Next communication element (ID2-4) refers to the data item (9), the secondary communication device from the secondary communication device (ID2-3) (I
D2−4)に至る経路において自身が1次階層内経路データの最後の素子であることを認識すると、データ項目 When itself in the path leading to D2-4) to recognize that it is the last element of the primary hierarchy route data, data item
(7)において自身のIDを消去し、データ項目(6)の2次階層内連鎖数を「0」に設定する。 (7) to erase the own ID in the sets in the secondary layer count chain of data items (6) to "0". それから、データ項目(9)に、最終的な目的地である1次通信素子(ID1 Then, the data item (9), is the final destination the primary communication device (ID1
7)に至る1次階層内経路データを書き込む。 Writing primary hierarchical path data leading to 7). 具体的にはデータ項目(9)に「ID16、ID17」を1次階層内経路データとして書き込み、データ項目(8)の1次階層内連鎖数を「2」に設定する。 More specifically write the data item (9) "ID 16, ID 17" as the primary hierarchy route data, sets a chain number in the primary layer of the data items (8) to "2". 同時に、データ項目 At the same time, the data item
(2)に、次に受け取るべき通信素子のIDである「ID (2), the ID of the communication device to receive the next "ID
16」を書き込む。 Writes the 16 ". その後、2次通信素子(ID2− After that, the secondary communication element (ID2-
4)は、この転送パケットを発信する。 4) transmits the transfer packet. この転送パケットは、1次階層内経路データにより指示される経路に沿って、1次通信素子(ID17)に供給される。 The transfer packet, along a path indicated by the primary hierarchy path data is supplied to the primary communication device (ID 17). 【0106】以上の動作により、送信データが最終目的地に伝達される。 [0106] By the above operation, transmission data is transmitted to the final destination. この例では通信装置の階層数が2の場合について説明したが、階層数はこれに限らず、3以上であっても同一のデータ伝達機能を実現することができる。 While the number of layers of the communication device in this example has been described for the case of 2, the number of layers is not limited to this, it can be three or more to achieve the same data transfer function. 【0107】以上、各通信素子がIDを有し、親素子が全ての子素子に至る経路を予め認識し、子素子が親素子への経路を予め認識していることを前提として、アドレス連鎖伝達モードにおける通信装置の通信アルゴリズムについて説明した。 [0107] above, each communication element has an ID, assuming that recognizes in advance a path parent element reaches all children elements, the child elements are recognized in advance the route to the parent element, the address chain It has been described communication algorithm of a communication device in the transfer mode. 以下では、本実施の形態における通信装置において、各通信素子にIDを設定し、また自分の子素子への経路および親素子への経路を自発的に取得するアルゴリズムについて説明する。 Hereinafter, the communication apparatus of this embodiment, sets an ID to each communication element, also described algorithm for voluntarily acquire a path to the path and parent elements to their child elements. 【0108】通信装置の電源がONになると、全ての通信素子が、所定の桁数の乱数を発生し、IDとしてメモリに記憶する。 [0108] When the power of the communication device is turned ON, all the communication elements to generate a predetermined number of digits of the random number, is stored in the memory as ID. この桁数は、通信素子間で偶然に一致する可能性が少なくなるように、十分な大きさであることが好ましい。 The number of digits, as can be matched by chance is reduced between communication devices is preferably large enough. 各通信素子は、予め組み込まれたプログラムにより各階層に分類される。 Each communication element is classified into each level by preinstalled programs. この時点では、自分の周囲にどの通信素子が存在するかについて何の情報も有していない。 At this point, neither have any information about which communication devices are present around the own. 【0109】まず2次通信素子が、「近傍応答要求」を発信する。 [0109] First secondary communication device, transmits a "neighborhood response request." 1次通信素子は、この近傍応答要求を受け取ると、自身のIDを2次通信素子に対して返信する。 The primary communication device receives this neighborhood response request, and returns its ID to the secondary communication device. 1
次通信素子のIDは、1次通信素子を暫定的に特定するものとして利用される。 ID of the next communication device is utilized as being tentatively identify the primary communication device. ここで2次通信素子とは、2次通信素子としての機能を実現できる通信素子を意味し、 Here, the secondary communication device refers to the communication device which can realize the function as secondary communication devices,
3次以上の通信素子も含めた概念として扱う。 Third or higher order communication element also handled as a concept including. 前述したように、各通信素子の有効通信距離は、自身の周辺に配置された他の通信素子に到達できる程度に設定されており、したがって2次通信素子の周辺に配置された1次通信素子のみがこの「近傍応答要求」を受け取ることができる。 As described above, the effective communication distance of each communication element is set enough to reach the other communication elements which are arranged around its own therefore the primary communication device, which is arranged around the secondary communication device only it can receive the "neighborhood response request." 2次通信素子は、このIDを返信した1次通信素子を「距離1の通信素子」としてメモリに記録し、返信のあった順に新たにIDを割り付ける。 Secondary communication devices, the primary communication device returns the ID recorded in the memory as "distance 1 communication elements", assigned a new ID in the order for which the reply. この割り付けられたIDと、親素子である2次通信素子の2次の階層内でのIDを合わせたものが、2次以下の階層におけるI And the allocated ID, those combined ID in the second hierarchy of secondary communication device is the parent element, I in the secondary following hierarchy
Dとなる。 A D. この後、近傍応答要求を3回繰り返し、2回以上返信のあった1次通信素子を「距離1の通信素子」 Thereafter, repeated 3 times a neighborhood response request, the primary communication device for which the above two replies "distance 1 communication elements"
として確定する。 Determined as. このようにして最上位まで各階層ごとにIDを割り付けていき、最終的に最上位までのIDを合わせたものが、その通信素子の通信装置におけるID In this way continue allocating an ID to each hierarchy to the top level, eventually to the combined ID to the uppermost, ID in the communication device of the communication device
となる。 To become. 【0110】図19は、近傍応答要求のパケットの構成を示す。 [0110] Figure 19 shows the configuration of a packet in the vicinity response request. このパケットは「コマンド」、「応答すべき素子の次数」、「親素子ID」のデータ項目を有している。 The packet has a data item of "command", "order of devices should respond", "parent element ID." 具体的に「コマンド」には、近傍応答要求のコード、例えば「0010」が記述される。 Specifically to "command" the code of the neighboring response request, for example, "0010" is described. 「応答すべき素子の次数」には、1次通信素子に対するコマンドであるため、「1」が記述される。 The "order of devices should respond" are the command for the primary communication device, "1" is described. また「親素子ID」には、 In addition to the "parent element ID"
近傍応答要求を発信した2次通信素子のIDが記述される。 ID of the secondary communication device that originated the vicinity response request is described. 【0111】それから、2次通信素子は、IDを設定した「距離1の通信素子」に対して「近傍調査要求」を発信する。 [0111] Then, the secondary communication device, transmits the "neighborhood check request" to set the ID "distance 1 communication elements." この近傍調査要求を受け取った1次通信素子は、近傍応答要求を発信して周辺の1次通信素子の存在を調査する。 The primary communication device that received this neighborhood check request investigates the presence of a primary communication device near to disseminate the neighborhood response request. 周辺の1次通信素子は、この近傍応答要求を受け取ると、自身の暫定的なIDを、近傍応答要求を発信した1次通信素子に対して返信する。 Primary communication device near receives this neighborhood response request, the temporary ID of itself and returns to the primary communication device that originated the neighborhood response request. 周辺の1次通信素子からの応答を受け取った1次通信素子は、この応答を2次通信素子に送信し、2次通信素子はこの応答を受けて、IDを返信した1次通信素子を「距離2の通信素子」として設定し、新たなIDを割り付ける。 The primary communication device that has received the response from the primary communication device of interest and sends this response to the secondary communication devices, the secondary communication device receives the response, the primary communication device returns the ID " set the distance 2 communication element, "it assigned a new ID. すでに2次通信素子から新たなIDを設定された1次通信素子は、この近傍応答要求に応答しないことが好ましい。 Already the primary communication device, which is set a new ID from the secondary communication device is preferably not respond to this neighborhood response request. このようにして、2次通信素子は、距離2までの1次通信素子のIDおよび経路をメモリに記録する。 In this way, the secondary communication device records the ID and route of the primary communication device for a distance 2 to memory. 2次通信素子は、近傍調査要求を繰り返し発信して、自身がIDを設定して管轄する1次通信素子の数を増やしていき、自身が管轄する1次通信素子との間の経路を順次設定する。 Secondary communication element repeatedly transmits the neighborhood check request, itself will increase the number of the primary communication device having jurisdiction to set the ID, sequence of the path between the primary communication device itself competent set to. 【0112】図20は、近傍調査要求のパケットの構成を示す図である。 [0112] Figure 20 is a diagram showing the configuration of a packet in the vicinity investigation request. このパケットは「コマンド」、「受信ID」、「応答すべき素子の次数」、「親素子ID」、 This packet "command", "reception ID", "order of devices should respond", "parent element ID"
「1次階層内連鎖数」、「1次階層内経路データ」のデータ項目を有している。 And a data item "primary hierarchy number chain", "primary hierarchy route data". 具体的に「コマンド」には、近傍調査要求のコード、例えば「0110」が記述される。 Specifically to "command" the code of the neighboring investigation request, for example, "0110" is described. 「応答すべき素子の次数」には、1次通信素子に対するコマンドであるため、「1」が記述される。 The "order of devices should respond" are the command for the primary communication device, "1" is described. また「親素子ID」には、近傍応答要求を発信した2次通信素子のIDが記述される。 Also in "parent element ID", ID of the secondary communication device that originated the vicinity response request is described. 「受信ID」、「1次階層内連鎖数」、「1次階層内経路データ」については、図1 "Reception ID", the "primary hierarchy number chain", "primary hierarchy path data" 1
3に関連して説明したとおりである。 3 is the same as that described in connection with the. 1次階層内経路データの最後に記述された1次通信素子は、この近傍調査要求を受け取ると、周辺に対して近傍応答要求を発信する。 The primary communication device described in the last primary hierarchy path data receives this neighborhood check request, it transmits a neighborhood response request to the neighborhood. 【0113】1次通信素子に対して新たなIDを設定した段階で、2次通信素子は、子素子となった1次通信素子に対して、「親素子からその素子に至る経路」および「連鎖回数」を「近傍コピー要求」によって伝達し記録させる。 [0113] In step set a new ID to the primary communication device, the secondary communication device, to the primary communication device becomes a child element, "route to their element from the parent element" and " chain number "transmitted by the" near copy request "to be recorded. 【0114】図21は、近傍コピー要求のパケットの構成を示す図である。 [0114] Figure 21 is a diagram showing the configuration of a packet in the vicinity of copy request. このパケットは「コマンド」、「受信ID」、「親素子ID」、「1次階層内連鎖数」、 This packet "command", "reception ID," "parent element ID", "primary hierarchy number chain"
「1次階層内経路データ」、「データ」のデータ項目を有する。 Having data items of "primary hierarchy route data", "data". 「コマンド」には、近傍コピー要求のコード、 To "command", the code of the neighborhood copy request,
例えば「1000」が記述される。 For example, "1000" is described. 「受信ID」には、 To "receive ID"
設定したIDが記述され、「データ」には「親素子からその素子に至る経路」および「連鎖回数」が記述される。 Set the ID is written, the "data", "path to the device from the parent element" and "chain count" is described. 1次通信素子は近傍コピー要求を受け取ると、その情報を「調査報告」によって親素子である2次通信素子に送信する。 When the primary communication device receives a neighborhood copy request, and transmits that information to the secondary communication device is the parent element by "Survey". 【0115】図22は、調査報告のパケットの構成を示す図である。 [0115] FIG. 22 is a diagram showing the structure of the research report packet. このパケットは「コマンド」、「受信I This packet is "command", "reception I
D」、「親素子ID」、「1次階層内連鎖数」、「1次階層内経路データ」、「実親、非実親の別」、「送信元ID」のデータ項目を有する。 D ", having a data item" parent element ID "," primary hierarchy number chain "," primary hierarchy route data "," actual parent, another non-real parent "," source ID ". 「コマンド」には、調査報告のコード、例えば「1001」が記述される。 To "command" the survey report of the code, for example, "1001" is described. 「親素子ID」には、IDを設定した2次通信素子のIDが記述される。 A "parent element ID", ID of the secondary communication device sets the ID is described. 「受信ID」、「1次階層内連鎖数」、 "Reception ID", "primary hierarchy in the number of chain",
「1次階層内経路データ」については前述のとおりである。 It is as described above "primary hierarchy route data". 「送信元ID」は、親素子により新たに設定されたIDが記述される。 "Source ID" is newly set ID by the parent element is described. 実親、非実親については後述する。 Real parent, will be described later non-real parent. 【0116】調査報告を受け取った2次通信素子は、 [0116] 2 primary communication device that has received the investigation report,
「連鎖確認通知」を発信する。 It transmits a "chain acknowledgment". この連鎖確認通知を受け取った1次通信素子は、親素子となる2次通信素子のI The primary communication device that received this chain acknowledgments, I of secondary communication device serving as the parent element
Dおよび経路を確定し、メモリに記録する。 To confirm the D and paths, recorded in the memory. なお、非常に少ない確率ではあるが、複数の1次通信素子のIDが同一となる場合も想定される。 Incidentally, there is a very small probability, but is assumed if the ID of the plurality of primary communication device are the same. したがって、親素子である2次通信素子は、同じIDをもつ1次通信素子から異なる経路の報告を2度受けた場合、「連鎖ID変更要求」を発信して、一方の1次通信素子のIDを変更する。 Therefore, the secondary communication device is the parent element, if the primary communication device having the same ID has received reports twice distinct pathways, and transmits the "chain ID change request", of one of the primary communication device to change the ID. 【0117】図23は、連鎖確認通知のパケットの構成を示す図である。 [0117] Figure 23 is a diagram showing the configuration of a packet chain confirmation. このパケットは「コマンド」、「受信ID」、「親素子ID」、「1次階層内連鎖数」、「1 This packet "command", "reception ID," "parent element ID", "primary hierarchy number chain", "1
次階層内経路データ」のデータ項目を有する。 Having a data item of the following hierarchy in the path data ". 「コマンド」には、連鎖確認通知のコード、例えば「1010」 To "command", the chain acknowledgment of the code, for example, "1010"
が記述される。 There is described. 【0118】図24は、連鎖ID変更要求のパケットの構成を示す図である。 [0118] Figure 24 is a diagram showing the configuration of a packet of the chain ID change request. このパケットは「コマンド」、 This packet is "command",
「受信ID」、「親素子ID」、「1次階層内連鎖数」、「1次階層内経路データ」、「新規ID」のデータ項目を有する。 Having a data item of "reception ID," "parent element ID", "primary hierarchy number chain", "primary hierarchy route data", "new ID." 「コマンド」には、連鎖ID変更要求のコード、例えば「1011」が記述される。 The "command" is the code of the chain ID change request, for example, "1011" is described. 「新規I "New I
D」は、IDの重複を回避するために設定したIDである。 D "is an ID that was set in order to avoid duplication of ID. 【0119】1次通信素子は、自分の親素子が確定した後も、他の2次通信素子からのコマンドに応答する。 [0119] 1 primary communication device, even after his or her parent element has been determined, in response to commands from the other two primary communication device. 最初に確定した親素子のことを「実親」と呼び、1次通信素子は、実親以外の2次通信素子に対して、実親がすでに存在することを通知する。 It referred to a first finalized parent element and "real parent", the primary communication device, to the secondary communication devices other than the actual parent to notify that the actual parent already exists. 2次通信素子は、自身を実親とする1次通信素子を「実子」として登録する。 2 primary communication device registers the primary communication device for itself as a real parent as a "biological child". 【0120】以上の手続により、2次通信素子が、距離Lまでの1次素子を子素子とする階層構造を形成する。 [0120] By the above procedure, the secondary communication devices, the primary element of a distance L to form a hierarchical structure that a child element.
この1次素子には、他の2次通信素子も含まれる。 The primary element also includes other secondary communication devices. 最終的に、2次通信素子は、実子以外の子素子のうち、別の2次通信素子に至る経路に含まれないものをすべて削除してもよい。 Finally, the secondary communication devices, of the child elements other than biological child may delete any that are not included in the path to another secondary communication device. 【0121】このように、2次通信素子は、所定の距離内に位置する1次通信素子を子素子として設定し、各子素子のIDおよび各子素子への経路をメモリに記録する。 [0121] Thus, the secondary communication devices, the primary communication device located within a predetermined distance is set as a child element, and records the path to the ID and each child element of the child element in the memory. この手続きは、全ての階層において実行される。 This procedure is performed in all layers. なお、3次以上のM次通信素子と(M−1)次通信素子間においては、近傍応答要求は発信されない。 Incidentally, third order or more and M-th order communication element (M-1) in between the following communication devices, near response request is not transmitted. この近傍応答要求は、周辺の通信素子が直接受け取ることを前提とした信号であり、3次以上のM次通信素子と(M−1) This neighborhood response request is a signal near the communication device is assumed to receive directly, third or higher order and M order communication element (M-1)
次通信素子間の距離は、信号の有効通信距離よりも長いため、M次通信素子から発信した近傍応答要求を(M− The distance between the next communication element is longer than the effective transmission distance of the signal, the neighborhood response request transmitted from the M order communication element (M-
1)次通信素子が直接受信することはできない。 1) it can not be received directly in the next communication device. 【0122】3次以上のM次通信素子は、隣の(M− [0122] 3 or higher order of the M-th order communication element, next to the (M-
1)次の通信素子に「連鎖近傍応答要求」を送信する。 1) sends a "chain neighborhood response request" to the next communication device.
なお、この隣の(M−1)次通信素子は、M次通信素子が(M−1)次通信素子として(M−2)次の子素子のテーブルを作成したときに、自身の近傍に存在する(M Incidentally, (M-1) following a communication device of this neighbor, M following communication devices (M-1) when creating the as the next communication device (M-2) next child element table, in the vicinity of its exist (M
−1)次素子として登録されている。 -1) is registered as the next element. 階層構造は、低次の階層から順に形成されていく。 Hierarchy, will be formed in order from the lower order hierarchy. この連鎖近傍応答要求を受け取った(M−1)次通信素子は、自分の子素子である他の(M−1)次通信素子に連鎖近傍応答要求を送信する。 The chain vicinity received a response request (M-1) The following communication device transmits a chain neighborhood response request to his son element is more a (M-1) following a communication device. 3次以上の通信素子は、3次から自身の階層までの各階層の通信素子として機能することができ、各階層の通信素子として連鎖近傍応答要求を発信して、管轄する1階層下の通信素子およびその通信素子に至る経路をそれぞれ設定する。 Third or higher order communication element can function as a communication element of each hierarchy from the tertiary to the own layer, to disseminate a chain neighborhood response request as a communication element of each hierarchy, communication in the next lower layer having jurisdiction setting element and the route to the communication device, respectively. 【0123】図25は、連鎖近傍応答要求のパケットの構成を示す図である。 [0123] Figure 25 is a diagram showing the configuration of a packet of the chain near the response request. このパケットは「コマンド」、 This packet is "command",
「受信ID」、「送信先ID」、「応答すべき素子の次数」、「親素子ID」、「(M−1)次階層内連鎖数」、「(M−1)次階層内経路データ」、・・・「1 "Reception ID", "destination ID", "order of devices should respond", "parent element ID," "(M-1) th level in the number of chain", "(M-1) th level path data ", ..." 1
次階層内連鎖数」、「1次階層内経路データ」のデータ項目を有する。 Next hierarchy number chain "includes data items of" primary hierarchy route data ". 【0124】N次の通信素子まで上述したIDおよび経路の設定アルゴリズムを繰り返すことによって、通信素子の階層構造が生成され、子素子への経路および親素子への経路が確定する。 [0124] By repeating the setting algorithm of the above-described ID and path N to the next communication device, the hierarchical structure of the communication device is generated, the path to the path and the parent element to the child element is determined. このように、本実施の形態の通信装置は、各通信素子のIDおよび各通信素子へ至る経路を自動的に設定することができ、特に予めIDが設定されていない通信素子を導電層上にランダムに配置する場合には、この自動設定アルゴリズムが非常に有用となる。 Thus, the communication apparatus of this embodiment, the route to the ID and the communication element of the communication device can be set automatically, in particular a communication device beforehand ID is not set on the conductive layer when placed randomly, this automatic setting algorithm is very useful. また、このIDおよび経路の自動設定アルゴリズムにより、通信素子の故障や導電層の破断などが生じた場合であっても、適宜IDおよび経路を変更して通信機能を回復することが可能となり、従来の回路基板などで配線の断絶により通信不能となる課題を解決することができる。 Furthermore, the automatic setting algorithm of the ID and the route, even when such breakage failure or conductive layer of the communication device occurs, it is possible to recover the communication function by changing the appropriate ID and path, the conventional it can be like in the circuit board to solve the problems become incommunicable by disconnection of the wiring. 【0125】例えば、この通信技術を用いると、所定の有効通信距離の範囲内で信号を伝達する通信機能を有する複数の回路素子を導電性基板上に分散して配置させることにより、回路素子の実装を行うことが可能となる。 [0125] For example, using this communication technology, by dispersedly arranged a plurality of circuit elements on a conductive substrate having a communication function of transmitting a signal within a predetermined effective communication distance, the circuit elements it is possible to carry out the implementation.
配線を形成しないため、回路素子の搭載場所を任意に設定することができ、従来の配線面積が大きくなる問題を回避することが可能となる。 Because that does not form the wiring, it is possible to set a mounting location of the circuit elements arbitrarily, it is possible to conventional wiring area to avoid larger problems. 【0126】次に、この通信装置に、センサ機能を付加した本発明の第2の実施の形態について説明する。 [0126] Next, in the communication apparatus, a description will be given of a second embodiment of the present invention obtained by adding a sensor function. 以下では、この通信装置に触覚センサを搭載し、人工皮膚などの用途に本発明による通信装置を応用する具体例を示す。 Hereinafter, a tactile sensor mounted on the communication device, a specific example of applying the communication apparatus according to the present invention for applications such as artificial skin. なお、通信装置に搭載するセンサは触覚センサ以外にも、温度センサや聴覚センサなど、様々なセンサであってよいことは当業者であれば容易に理解されるところである。 The sensor is mounted on a communication apparatus other than the tactile sensor, such as a temperature sensor or hearing sensor, it may be a variety of sensors it is about to be easily understood by those skilled in the art. 【0127】一つの例として、触覚センサは、第1の実施の形態による通信装置において1次通信素子の周辺に配置される。 [0127] As one example, the tactile sensor is arranged around the primary communication device in a communication apparatus according to the first embodiment. 通信装置において、触覚センサは、0次通信素子として機能し、信号の転送処理などの機能は有しなくてよい。 In the communication apparatus, the tactile sensor functions as 0-order communication element, functions such as transfer processing of the signal may not possess. 触覚センサは、自身の周辺に配置されている1次通信素子を親素子とし、この親素子との間で通信できるように設定される。 Tactile sensor, the primary communication device are arranged around its own as a parent device, it is configured to communicate between the parent element. 触覚センサは、各通信素子と同じ有効通信距離を有し、親素子である1次通信素子に直接信号を伝達することができる。 Tactile sensor has the same effective communication distance between the communication devices can transmit signals directly to the primary communication device is the parent element. 人工皮膚に応用する場合には、触覚センサの配置密度を1次通信素子の配置密度よりも高く設定し、人間の肌の感覚にできるだけ近づけることが好ましい。 When applied to an artificial skin, set higher than the arrangement density of the arrangement density of the primary communication device for the tactile sensor, it is preferable that as close as possible to the sense of human skin. なお、触覚センサのIDは、1 Incidentally, ID of the tactile sensor, 1
次通信素子が近傍応答要求を発信し、それに応答した触覚センサに対して新たなIDを順次割り当てることにより設定される。 The following communication element transmits the neighborhood response request, is set by sequentially assigning a new ID to the tactile sensors in response thereto. 触覚センサの面積が小さい場合、親素子の1次通信素子をホストコンピュータで代用してもよい。 If the area of ​​the tactile sensor is small, it may be substituted primary communications element of the parent element in the host computer. この場合、ホストコンピュータと触覚センサの通信は、直接伝達型の通信方式に相当する。 In this case, the host computer and the communication of the tactile sensor corresponds to the direct transfer type communication method. 以下、第2の実施の形態において利用することのできる触覚センサについて説明する。 The following describes a tactile sensor which can be utilized in the second embodiment. 【0128】第2の実施の形態は、対象物との接触によって生じる圧力の分布、さらにそこから対象物の触感や滑りなどの運動を検出する触覚センサに関するものであり、ロボットハンドの触覚センサ、ペットロボットや介護ロボットの人工皮膚、質感などの感性評価用センサ、 [0128] The second embodiment, distribution of the pressure caused by contact with the object, relates tactile sensor for further detecting the movement of such touch and sliding of the object from which the tactile sensor of the robot hand, pet robots and artificial skin care robot, Kansei evaluation sensors such as texture,
触感を検出し触覚ディスプレイで人間に体感させるバーチャルリアリティの技術分野に属する。 Belonging to the technical field of virtual reality to experience the human tactile display to detect the touch. 【0129】触覚センサとしては、フィルム状の感圧センサアレイなど、数多くの方法が提案されているが、いまだに人間の触感と同等な情報を検出可能なデバイスは存在していない。 [0129] As the tactile sensor, such as a film-shaped pressure-sensitive sensor array, there have been proposed a number of ways, not yet a human detectable devices equivalent information and touch is present. その主な原因は高い密度で応力分布を検出し、かつ伸縮が可能な柔軟センサが実現できていないためである。 The main reason is because the high density stress distribution is detected by, and stretchable capable flexible sensor is not achieved. 【0130】この問題の解決方法として、特開平11− [0130] As a method for solving this problem, JP-A-11-
245190号公報「触覚センサ及び触感検知システム」等が提案されているが、この方法では自由空間を介して触覚素子に電力供給し、また信号送信を行うため、 Although JP "Tactile sensor and tactile sensing systems" and the like 245190 is proposed, in this method powers the haptic device through free space and for signal transmission,
その際のエネルギーロスが大きかった。 Energy loss at that time was great. また、それ自身が他のセンサや通信に対するノイズ源となっていた。 Further, itself has become a noise source for the other sensors and communications. 【0131】触覚センサの製作においては、皮膚の変形を検出する微小なセンサ素子を高い密度で広範囲に配置する必要がある。 [0131] In the fabrication of the tactile sensor, it is necessary to arrange extensively in high density micro sensor device for detecting the deformation of the skin. しかしながら、各素子から信号を読み出すための配線は、変形によって破損しやすく、また触覚センサ自体の柔らかさを損なうものであった。 However, wiring for reading a signal from each element is easily damaged by deformation, also were not impair the softness of the tactile sensor itself. また、 Also,
小さな素子からの信号を高いSN比で読み出すことも困難であった。 It was also difficult to read signals from the small elements at a high SN ratio. 【0132】第2の実施の形態は、上記状況に鑑みて、 [0132] The second embodiment, in view of the above circumstances,
各素子から信号を読み出すための変形に強い導電性構造を有し、かつ、小さな素子からの信号を高いSN比で読み出すことができる触覚センサを提供することを目的とする。 It has strong conductive structure deformation for reading signals from each element, and aims to provide a tactile sensor capable of reading a signal from a small device with a high SN ratio. 【0133】第2の実施の形態によれば、次のような触覚素子、すなわち検出した触覚の信号を素子の内部の回路で符号化し、シリアル信号として送出可能な触覚チップによって、従来の問題を解決する。 [0133] According to the second embodiment, the following tactile element, that encodes the circuit inside the device the detected tactile signal, by sending tactile chip as a serial signal, the conventional problems Solve. 触覚チップは表と裏に1つずつの電気的接点をもち、それらはそれぞれ2 Tactile chip has electrical contacts, one for the front and back, each of which 2
層の導電性ゴム状弾性体に接続される。 It is connected to the conductive rubber-like elastic body layer. 全ての触覚チップを共通の導電性ゴムに接続すればよく、必要な数の触覚チップを2枚の導電性ゴムでサンドイッチして電気的接触をとることによって各素子への電気的接続が完了する。 It may be connected to all the tactile chip to a common conductive rubber, electrical connection to each element by taking an electrical contact to sandwich the number of tactile chips required two conductive rubber completed . 各触覚チップはそれぞれのID番号をもち、2層の導電性ゴムに接続されたコンピュータによって触覚チップを指定し、そのデータを読み出す。 Each haptic tip has a respective ID numbers, specifies the tactile chip by two layers of conductive rubber connected computer, reads the data. このような構成によって、各素子へ個別の配線をすることなく、高密度に配置された触覚素子からデータを読み出すことができる。 With such a configuration, without a separate wiring to each device, the data can be read from the tactile element arranged at a high density. また応力を検出した場所でそれを符号化して伝送するため、高いSN比で計測を行うことができる。 Furthermore it in place of detecting the stress for encoding and transmitting, it is possible to perform measurement with a high SN ratio. 【0134】以下、第2の実施の形態について詳細に説明する。 [0134] Hereinafter, will be described in detail for the second embodiment. 【0135】図26は、第2の実施の形態における触覚チップ1と導電性ゴム2および3を用いた触覚センサの模式図である。 [0135] Figure 26 is a schematic diagram of a tactile sensor using the tactile chip 1 and the conductive rubber 2 and 3 in the second embodiment. この触覚センサは、触覚チップ(以下、 The tactile sensor, tactile chips (hereinafter,
「触覚素子」ともいう)1が導電性ゴム2および3に挟まれた構造を有している。 It has referred to as "tactile elements") 1 is sandwiched between the conductive rubber 2 and 3 structure. 触覚チップ1は、外部からの圧力を電気信号に変換する。 Tactile chip 1 converts an external pressure into an electric signal. ホストコンピュータ4は、 The host computer 4,
導電性ゴム2および3に電圧を印加する機能を有する。 The conductive rubber 2 and 3 has a function of applying a voltage. 【0136】図27は、触覚センサの断面図である。 [0136] Figure 27 is a cross-sectional view of a tactile sensor. 触覚チップ1の上面および下面には電極6aおよび6bが設けられる。 Electrodes 6a and 6b are provided on the upper and lower surfaces of the tactile chip 1. 電極6aおよび6bは、それぞれ導電性ゴム2および3と電気的に接触する。 Electrodes 6a and 6b, respectively conductive rubber 2 and 3 and the electrical contact. 導電性ゴム2および3の間には絶縁層7aが設けられ、また導電性ゴム2の上面には、絶縁層7bが設けられている。 Between the conductive rubber 2 and 3 is provided an insulating layer 7a, also on the upper surface of the conductive rubber 2, an insulating layer 7b. 絶縁層7bの表面5は、外部に露出してもよい。 Surface 5 of the insulating layer 7b may be exposed to the outside. 【0137】次にこの触覚センサの全体の動作を説明する。 [0137] Next will be described the overall operation of the tactile sensor. 【0138】図28は、第2の実施の形態の触覚センサのコンピュータから各素子へ送信される信号電圧、及び各素子の端子間入出力インピーダンスを示す図である。 [0138] Figure 28 is a diagram showing a signal voltage sent from the computer of the tactile sensor of the second embodiment to each element, and the terminal between the input and output impedance of each element. 【0139】図28(a)は、導電性ゴムに接続されたコンピュータから、その導電性ゴムに印加される電圧を示している。 [0139] FIG. 28 (a) from a computer connected to the conductive rubber shows a voltage applied to the conductive rubber. 図28(b)および図28(c)は各触覚チップの電極間の入力および出力インピーダンスを表しており、電源投入時には全てのチップの2つの端子間のインピーダンスは小さく、電圧印可によって電流が各チップに流入し、動作のためのエネルギーが蓄えられる。 Figure 28 (b) and FIG. 28 (c) represents the input and output impedance between the electrodes of each tactile chip, at the time of power-on impedance between the two terminals of all the chips are small, current each by voltage application flows into the chip, the energy for the operation is stored.
一定時間経過後に動作可能状態となり、2層の導電性ゴム2および3に接続されたコンピュータ4から16ビットのID信号が送出される。 Ready for operation after a predetermined time has elapsed, a two-layer conductive rubber 2 and 3 connected to the ID signal 16 bits from the computer 4 are sent. 【0140】なお、この例において、チップの通信回路は5MHzで動作し、コンピュータと触覚チップとで送受信される信号は1MHzであるものとする。 [0140] Incidentally, in this example, the communication circuit of the chip operates at 5 MHz, a signal transferred between the computer and the tactile chip is assumed to be 1 MHz. コンピュータのクロックと触覚チップ上のクロックは同期しておらず、電源投入直後にコンピュータから32個のパルスを送出し、各触覚チップはその32個のパルスが到来する間にカウントされた自身のチップ上のクロック数を記録することで、コンピュータからの信号のクロックと自身のクロックとの周波数の比を測定する。 Clock on the computer clock and tactile chip not synchronized, sends 32 pulses from the computer immediately after the power is turned on, the tactile chip of counted itself while 32 pulses its arrives chips by recording the number of clocks on, measuring the ratio of the frequency of the clock and its own signal from the computer clock. この動作は電源投入後に一度だけ行い、以後この比を用いて通信を行う。 This operation is performed only once after the power is turned on, communication is performed using the ratio thereafter. 【0141】コンピュータからID信号を受け取った触覚チップは、そのIDが自身のIDと異なる場合には、 [0141] Tactile chip which has received the ID signal from the computer, if the ID is different from its own ID,
図28(b)に示すように、端子間インピーダンスを高くしたまま次のID信号受信までの一定時間を待機する。 As shown in FIG. 28 (b), waits for a certain time until the higher the left following the ID signal received between terminals impedance. 受け取ったIDが自身のIDと一致した場合には、 If the received ID matches with its own ID is,
図28(c)に示すように、保持していた32ビットの触覚データを送信する。 As shown in FIG. 28 (c), and transmits the 32-bit haptic data held. 一つのチップがIDを受信し、 One chip receives the ID,
信号を送信するのに要する合計時間は60μ秒である。 The total time required to transmit the signal is 60μ seconds.
また、各素子の応力計測は通信とは独立して行われており、1m秒ごとにチップ内部の保持データを更新する。 Furthermore, the stress measurement of each element are performed independently of the communication, and updates the data held in the chip every 1m sec.
なお、この通信方式は、前述した直接伝達型の通信方式に相当する。 Note that this communication system is equivalent to a direct transfer type communication method described above. 【0142】図29は、第2の実施の形態における人工皮膚の構造原理を示す。 [0142] Figure 29 shows the structural principle of the artificial skin according to the second embodiment. 図29(a)は、直接伝達型の通信方式の信号送信の原理を説明するための図である。 FIG. 29 (a) is a diagram for explaining the principle of the signal transmission of the direct transfer type communication method.
触覚素子1は上面と底面に電気的な接点をもち、2層の通信層36に電気的に接触している。 Tactile element 1 has electrical contacts on the top and bottom, to the communication layer 36 of the two layers are in electrical contact. 触覚素子1内部のスイッチ38を開放、短絡することによって、通信層3 Opening the tactile element 1 inside the switch 38, by shorting the communication layer 3
6間の電位を変化させ信号を送信する。 Varying the potential between 6 transmits a signal. いま、人工皮膚の面積をSとし、通信層36間の静電容量をC[F]とすると、C=ε 0 S/dであるから(dは通信層36の間隔)、S=0.1[m 2 ]、d=1[mm]とするとC=1 Now, the area of the artificial skin and S, when the electrostatic capacitance between the communication layers 36 and C [F], because it is C = ε 0 S / d ( d is the interval of the communication layer 36), S = 0.1 [ m 2], d = 1 [ mm] to the C = 1
[nF]程度である。 It is about [nF]. いま通信層36の面抵抗(正方形を切り出したときの対辺間の抵抗)をρとすると、τ=ρ Sheet resistance of the communication layer 36 (resistance between the opposite sides of the case cut out a square) When [rho now, tau = [rho
C以上の時定数においては図29(b)のような集中定数で現象を記述することができる。 In the time constant of the above C can be described phenomena lumped constant as shown in FIG. 29 (b). 図29(b)は、通信層36の電位を一定とみなせる周波数における等価回路を示す図である。 Figure 29 (b) is a diagram showing an equivalent circuit at a frequency which can be regarded a potential communication layer 36 constant. いまρ=100[Ω]とすると、τ= When ρ = 100 [Ω] Now, τ =
0.1[μs]であるから、人工皮膚の面積が30cm角程度であれば、この方法により触覚素子1から1MHz程度の信号を送信し、それを通信層36の任意点で観測することができる。 Because it is 0.1 [.mu.s], if the order of 30cm square area of ​​the artificial skin, and sends the 1MHz signal of about from the tactile element 1 by this method, it is possible to observe it at any point of the communication layer 36. 【0143】図29(c)は、触覚素子1の回路の基本構成を示す図である。 [0143] Figure 29 (c) is a diagram showing a basic configuration of a circuit of the tactile element 1. 図のようにダイオードを介して触覚素子1を動作させるのに必要な電流i(10[MHz]動作時において30[μW]程度)を信号層から受け取る。 Via a diode as shown in FIG receive from a signal layer (30 [μW] about during 10 [MHz] Operation) current i necessary to operate the tactile element 1. 素子の総数をn=1,000程度とすれば全素子が待機中に消費する電流はni=30[mA]程度であり、この電流による通信層36間の等価抵抗は100[Ω]程度である。 Current if the total number of elements and the order of n = 1,000 which all elements are consumed during standby is about ni = 30 [mA], the equivalent resistance between the communication layers 36 caused by this current is about 100 [Omega]. 例えば各素子の出力がハイである時間が全体のa倍を占めている場合、ハイである間に全素子に流入すべき電流の合計はJ=ni/aであり、これによる電圧降下分を差し引いても2層間に動作電圧が確保できるのであれば信号の送受信と電力供給を同時に行うことができる。 For example if the time the output of each element is high occupies the a times of the total sum of the current to be flowed into all the elements during a high is J = ni / a, a voltage drop due to this subtracting the operation voltage between the two layers even if it is possible to perform as long as possible to ensure signal transmission and reception and the power supply at the same time. 【0144】各素子とホストコンピュータとの通信は例えば以下のように行えばよい。 [0144] Communication between the devices and the host computer may be performed, for example, as follows. 各素子はスイッチをオフの状態に維持しながら外部の信号を観察する。 Each element observes an external signal while maintaining the off switch. 無信号時の信号層の電位はハイであり、全てのデータ、およびコマンドは原則としてmビットごと(例えばm=4)にハイとなる。 The potential of the signal layer at the time of no signal is high, all the data, and commands a high per m bits in principle (e.g. m = 4). この規則によって素子への電力供給を確保する。 To ensure power supply to the device by this rule. 【0145】m+1ビット以上のローの連続は、直後にホストコンピュータから信号が送信される目印となる。 [0145] Continuous of m + 1 bits or more rows, a mark signal from the host computer is sent immediately.
その後最初の立下りから16ビットをアドレスデータとし、それがあらかじめ設定されている自身のIDと一致する場合に触覚データを送信する。 Then the 16 bits from the first falling as address data, and transmits the haptic data if it matches the ID of itself has been set in advance. ホストコンピュータはそのデータを読み込む。 The host computer reads the data. 【0146】なお、ホストコンピュータから送信される信号のクロック周波数Fと、素子のクロック周波数G [0146] Note that the clock frequency F of the signal transmitted from the host computer, the clock frequency G of the element
(>F)の比率はばらつきがあるため、電源投入直後に以下の手続きによってFとGの比を観測して保存する。 Since the ratio of (> F) have a variation, and stores the observed ratio of F and G by the following procedure immediately after power-on. 【0147】図29(d)は、電源の投入を検出する回路を示す図である。 [0147] Figure 29 (d) is a diagram showing a circuit for detecting a power cycle. この回路は、電源投入直後であることを検出し、その直後から一定数の入力パルスをカウントする。 This circuit detects that is immediately after the power is turned on, counts the predetermined number of input pulses immediately thereafter. ホストコンピュータ側は電源投入直後に通信のクロック信号を通信層36に印加する。 The host computer applies a clock signal of the communication immediately after power to the communication layer 36. 決まった数の信号クロックをカウントする間に、素子内部のクロック数を同時にカウントして入力パルスの周期と自身のクロック周期の比を算出する。 During the counting the signal clock of the fixed number, calculates a ratio of the period and its own clock period of the input pulse by counting the number of clock internal devices at the same time. 以後はこの比率をもとに通信層36の信号を読む。 After that read the signal of the communication layer 36 this ratio to the original. また自身が信号を発生する場合も、 The case itself is generating a signal,
ホストコンピュータが発生するのと同じ周期で信号を発生させる。 The host computer to generate a signal in the same cycle that the generator. 【0148】AおよびG間に電圧が印加されるとC 1 <C [0148] When the voltage between A and G are applied C 1 <C
2としてまず端子Bがハイとなり次に端子Dが立ち上がる。 First terminal B as 2 rises next terminal D becomes high. 端子Bの立ち上がりと同時に触覚素子1のクロックをオンし、BとDが両方ハイとなったときに主回路が動作する。 It turns on the clock of the tactile element 1 simultaneously with the rise of the terminal B, the main circuit is operated when the B and D has become both high. クロック比の算出動作は、BがハイでありかつDがローであるときに開始されることとしておくと、電源投入直後に1度だけ実行されることになる。 The operation of calculating the clock ratio, B is the keep and the high and it and D is initiated when a row, will be performed only once immediately after the power is turned on. 【0149】触覚センサチップの構造、および応力検出の原理は、図30〜図32に示されている。 [0149] The principle of the structure of the tactile sensor chip and the stress detection is shown in FIGS. 30 to 32. ここで、図30(a)は触覚チップの側面図、図30(b)は触覚チップの分解図、図30(c)はLSIチップ1bの表面図及びLSIチップ1bに付加する部品の図である。 Here, FIG. 30 (a) is a side view of the haptic tip FIG. 30 (b) an exploded view of the tactile chip, Fig. 30 (c) is a view of the components to be added to the surface view and the LSI chip 1b of the LSI chip 1b is there.
図30(a)におけるd 1は100μm、d 2は100μ D 1 is 100μm in FIG. 30 (a), d 2 is 100μ
m、図30(c)におけるd 3は3mm、d 4は1mmである。 m, d 3 in FIG. 30 (c) is 3 mm, d 4 is 1 mm. 図30(c)において電極6が示されている。 Electrode 6 is shown in FIG. 30 (c). 【0150】LSIチップ1bの表面にはE1からE4 [0150] on the surface of the LSI chip 1b from E1 E4
までの4つの電極が形成されており、LSIチップの内部には通信用のデジタル回路とともに、図31に示すような自励発振用回路が組み込まれている。 Four and electrodes are formed up, together with the digital circuitry for communication to the interior of the LSI chip, the self-excited mutabilis circuit as shown in FIG. 31 is incorporated. このようなL Such L
SIチップ1bの上面には金属製(りん青銅製)の部品1aが接続される。 The upper surface of the SI chip 1b is connected to part 1a of metal (phosphor bronze). 【0151】図31に示すように、発振回路の端子S1 [0151] As shown in FIG. 31, the oscillation circuit terminal S1
およびS2はLSI内部のスイッチによって電極E1からE4までのうち2つを選んで接続され、金属部品1a And S2 are connected to select two of the electrodes E1 to E4 by LSI internal switch, metal parts 1a
を介して両電極の間に生じる容量Cと、回路中の抵抗R And a capacitor C generated between the two electrodes via a resistor R in the circuit
で与えられる時定数CRで発振が生じる。 Oscillation occurs at a time constant CR given by. 容量CはLS Capacitance C LS
I上の電極と、それに接着された金属部品1aまでの距離によって決まるため、この発振回路の周波数を知ることによって指定された電極と金属部品1aまでの距離を得ることができる。 Since determined by the distance between the electrodes on the I, to the metal component 1a adhered thereto, it is possible to obtain the distance to the specified electrode and the metal component 1a by knowing the frequency of the oscillation circuit. したがって、ここからチップ全体への応力に対する金属部品1aの変形を知ることができる。 Therefore, it is possible to know the deformation of the metal component 1a to stress from here to the entire chip. なお電極E1からE4までとLSIのグランド層との容量が大きい場合には、各電極E と金属部品1aの対応領域とでそれぞれ個別の発信回路を組み、4つのサイトごとに発信周波数を観測してもよい。 Note that when the capacity between the electrodes E1 to E4 and the LSI ground layer is large, each set individual outgoing circuit with the corresponding region of each electrode E i and the metal component 1a, observing the oscillation frequency for each of the four sites it may be. 【0152】以上の測定原理を数式を用いて再度説明する。 [0152] again will be described with reference to more than a formula the measurement principle. 【0153】いま電極E (i=1〜4)と金属部品1 [0153] Now electrode E i (i = 1~4) and the metal part 1
aとの間の容量をC と表すことにし、発振回路の端子S1およびS2を電極E およびE に接続したとする。 The capacitance between the a to be expressed as C i, and connecting the terminals S1 and S2 of the oscillation circuit electrode E i and E j. このとき端子S1およびS2に接続された容量Cは1/C=1/C +1/C Capacitance C this time connected to the terminals S1 and S2 1 / C = 1 / C i + 1 / C j で与えられ、発振回路はこの容量Cを用い、周波数f It is given by the oscillation circuit using the capacitor C, the frequency f
ij =α/CRで発振する。 It oscillates at a ij = α / CR. ただし、αは定数である。 However, α is a constant.
したがって、電極E と部品1aとの間の平均距離をd Therefore, the average distance between the electrodes E i and the component 1a d
とすると、E およびE をS1およびS2に接続したときの発振周波数はf ij =α/R・(1/ε S)・(d +d ) で与えられる。 When i, the oscillation frequency when connected to E i and E j in S1 and S2 is given by f ij = α / R · ( 1 / ε 0 S) · (d i + d j). ε は空気の誘電率、Sは各電極の面積である。 epsilon 0 is the dielectric constant of air, S is the area of each electrode. 【0154】したがって、この発振周波数から選択した2つの電極と金属部品1aとの平均距離を知ることができる。 [0154] Thus, it is possible to know the average distance between the two electrodes and the metal parts 1a selected from the oscillation frequency. 【0155】次に、図31のようにx−y軸をとり、金属部品1aの表面上にp(x,y)なる垂直応力の分布が与えられたとする。 [0155] Next, taking the x-y axis as shown in FIG. 31, the distribution of p (x, y) becomes normal stress is given on the surface of metal parts 1a. そのときの平均圧力p0とそのx The average pressure p0 at that time that x
方向およびy方向微分p およびp は発振周波数とp0=−β(Δf 12 +Δf 34 ) p ≡(∂/∂x)p=−γ(Δf 24 −Δf 13 ) p ≡(∂/∂y)p=−γ(Δf 12 −Δf 34 ) のような関係をもつ。 The direction and the y direction differential p x and p y oscillation frequency and p0 = -β (Δf 12 + Δf 34) p x ≡ (∂ / ∂x) p = -γ (Δf 24 -Δf 13) p y ≡ (∂ / ∂y) p = have a relationship such as -γ (Δf 12 -Δf 34). Δf ijは、応力が働いていないときの発振周波数f ijを基準としたときの、そこからの変化分である。 Δf ij is, when the basis of the oscillation frequency f ij of when not working stress, a change from the there. 部品1aとLSIチップを接続する部分の直径d 4 (図30参照)を小さくすることによって、圧力分布の空間微分p およびp に対する感度をpの感度に対して相対的に高めることができる。 By reducing the portion of the diameter d 4 that connects the parts 1a and LSI chip (see FIG. 30), the sensitivity to spatial differential p x and p y of the pressure distribution can be increased relative to the sensitivity of the p . なお試作回路において、図31の抵抗Rは100kΩであり、 In still prototype circuit, the resistance R of FIG. 31 is a 100 k.OMEGA,
発振周波数は約10MHzである。 Oscillation frequency is about 10MHz. 【0156】触覚素子は図32のように埋め込まれる。 [0156] Tactile element is embedded as shown in Figure 32.
なお、空洞1cには空気が存在する。 Note that the cavity 1c air is present. 触覚チップ1の厚みHが有限の場合には、p およびp が、素子周囲に一様に与えられるせん断応力T xzおよびT yzに比例する。 When the thickness H of the tactile chip 1 is finite, p x and p y are proportional to the shear stress T xz and T yz given uniformly to surround elements. 基礎実験として汎用の回路基板上に電極E1〜E4 Electrode generic circuit board as basic experiment E1~E4
を形成し、金属部品1aを接続した構造物を、試作したLSIチップ1bに外付けし、発振回路の動作を確認した実験の様子を図33に示す。 It is formed and a structure of connecting the metal part 1a, externally to the LSI chip 1b to the prototype, shown in FIG. 33 how the experiments confirm the operation of the oscillation circuit. この図33において、剛体壁8、柔軟ゴム9、回路基板10が示されている。 In this Figure 33, a rigid wall 8, and flexible rubber 9, the circuit board 10 is shown. d
5は10mmである。 5 is a 10mm. 【0157】図34はLSIチップのマスクパターン(代用図)、図35(a)は、基礎実験として汎用の回路基板上に作成した電極E1〜E4から部品1aを取り外した状態を上方から撮影した写真(代用図)、図35 [0157] Figure 34 is a mask pattern (substitute view) of the LSI chip, FIG. 35 (a) was photographed state from the electrode E1~E4 created in a general-purpose circuit board with parts removed 1a as basic experiments from above Photos (substitute view), and FIG. 35
(b)は電極E1〜E4に部品1aを接続した状態を撮影した写真(代用図)である。 (B) is a photograph of the state of connecting the parts 1a to the electrode E1 to E4 (substitute view). 【0158】図36は無負荷時に観測された発振波形であり、横軸に時間(μs)、縦軸に電圧(V)を示している。 [0158] Figure 36 is an oscillation waveform observed at no load, the horizontal axis represents time (.mu.s), it shows the voltage (V) on the vertical axis. 【0159】図37は、構造物の表面に柔軟体を設置し、表面全体に変位を与えていったときに観測された発信周波数を示す図である。 [0159] Figure 37 is a diagram illustrating the observed oscillation frequency when installing the flexible member to the surface of the structure, it went giving displacement across the surface. 図37(a)は、構造物の表面に厚さ3mmの柔軟体(ヤング率は4.4×10 5 Pa)を設置し、表面全体に垂直変位を与えていったときに観測された発振周波数f 13およびf 24を示す。 Figure 37 (a) is a flexible member having a thickness of 3mm on the surface of the structure (Young's modulus of 4.4 × 10 5 Pa) was established, the observed oscillation frequency f when went giving vertical displacement over the entire surface It shows the 13 and f 24. 垂直負荷によって金属部品1aと電極との距離が全体に減少し、両方の発振周波数が減少することがわかる。 It decreases throughout the distance between the metal parts 1a and the electrode by a vertical load, both the oscillation frequency is seen to decrease. 図37(a)において、横軸はZ変位[mm]、縦軸は周波数[MHz]を示している。 In FIG. 37 (a), the horizontal axis represents the Z displacement [mm], the vertical axis represents frequency [MHz]. 【0160】図37(b)は、表面に水平方向(x方向)変位を与えていったときに観測されたf 13およびf [0160] Figure 37 (b) is observed f 13 and f when went giving horizontal direction (x-direction) displacement on the surface
24を示す。 It shows the 24. 横軸はX変位[mm]、縦軸は周波数[MHz] The horizontal axis X displacement [mm], the vertical axis represents frequency [MHz]
を示している。 The shows. ステージを+x方向に移動し、表面は相対的に左方向に変位させたとき、左側電極に対する発振周波数f 24は減少し、右側電極に対する発振周波数f 13 Moving the stage in the + x direction, when the surface of displacing relatively leftward, the oscillating frequency f 24 for the left electrode is reduced, the oscillation for the right electrode frequency f 13
は増加する傾向が見られた。 It tended to increase. 【0161】以上で観測された周波数についてf 13およびf 24の和および差をプロットし直したものを図38に示す。 [0161] those re-plots the sum and difference of f 13 and f 24 for observed frequency above is shown in FIG. 38. 図38(a)は、垂直変位を与えていったときに観測されたf 13およびf 24の和および差を横軸にZ方向変位をとりプロットした図であり、図38(b)は、表面に水平方向(x方向)変位を与えていったときに観測されたf 13およびf 24の和および差を横軸にX方向変位をとりプロットした図である。 Figure 38 (a) is a diagram plotting takes Z-direction displacement of the sum and difference of the observed f 13 and f 24 in the horizontal axis when went giving vertical displacement, FIG. 38 (b) is is a plot takes the X-direction displacement of the sum and difference of the observed f 13 and f 24 in the horizontal axis when went giving horizontal direction (x-direction) displacement on the surface. 図38(a)において、 In FIG. 38 (a),
横軸はZ変位[mm]、縦軸は周波数[MHz]を示し、図38(b)において、横軸はX変位[mm]、縦軸は周波数[MHz]を示している。 The horizontal axis Z displacement [mm], the vertical axis represents frequency [MHz], in FIG. 38 (b), the horizontal axis X displacement [mm], the vertical axis represents frequency [MHz]. 【0162】垂直応力を与えた場合には和信号が変化して差信号は変化せず、水平応力を与えた場合にはその逆に和信号が変化せず、差信号が変化した。 [0162] The difference signal after changing the sum signal when given normal stress is not changed, no change in the sum signal on the reverse is the case of giving the horizontal stresses, the difference signal has changed. 【0163】この結果から、本触覚チップは垂直応力とせん断応力を分解して検出することができることがわかる。 [0163] From this result, the tactile chip it can be seen that it is possible to detect by decomposing the normal stress and shear stress. 【0164】また、発振周波数の安定性は、1msの観測時間に対し変動1kHzであり、誤差率は0.01%であった。 [0164] In addition, the stability of the oscillation frequency is a change 1kHz for 1ms of the observation time, the error rate was 0.01%.
弾性体表面の1mmの変位に対し、発振周波数は約10% To 1mm displacement of the elastic body surface, the oscillating frequency is about 10%
程度変化し、検出可能な最小表面変位は1μmであった。 Degree change, the minimum surface displacement detectable was 1 [mu] m. すなわち応力測定レンジとして10ビット以上を実現することができた。 That could be realized more than 10 bits as a stress measurement range. 【0165】なお、導電性ゴム2および3と触覚チップ1の接続方法は、ここに示したものの他、図39のようにチップ上の電極6aおよび6bを同一面に配置し、ピン状突起11aおよび11bによって複数の層と電気接触を確保する方法や、図40のように単一層の内部に導電領域をパターニングする方法も考えられる。 [0165] Note that the method of connecting the conductive rubber 2 and 3 and the tactile chip 1, other those shown here, are arranged in the same plane electrodes 6a and 6b on the chip as shown in FIG. 39, the pin-like projection 11a and a method of securing a plurality of layers in electrical contact with 11b, is also considered a method of patterning a conductive region within a single layer as shown in FIG. 40. 図40では単一層内の複数の導電領域にチップの電極を電気的に接触させている。 A plurality of conductive regions 40 in a single layer in which electrical contact is not the tip of the electrode. 図39において、ピン状突起11aおよび11bは、チップ上の電極6aおよび6bと導電性ゴム層2および3との電気接触をそれぞれ確保するために設けられる。 In Figure 39, the pin-like projection 11a and 11b are provided in order to secure each electrical contact with the electrodes 6a and 6b and the conductive rubber layer 2 and 3 on the chip. 導電性ゴム層3の下面および上面には、 The bottom and top surfaces of the conductive rubber layer 3,
絶縁層7aおよび7bがそれぞれ設けられる。 Insulating layers 7a and 7b are respectively provided. 図40において、単一ゴム層内の絶縁領域12、および単一ゴム層内の導電領域13が示されている。 In Figure 40, an insulating region 12 of a single rubber layer, and a conductive region 13 of a single rubber layer is shown. 【0166】センサシートの面積が大きい場合、2層の導電層間の容量が大きくなるため、同一層内部でも、導電性が必要ない部分は非導電性材料に置き換えておくことは有効である。 [0166] If the area of ​​the sensor sheet is large, the capacitance between the conductive layers of two layers is increased, the same layer in the inside, conductive is not necessary moiety it is effective to replace the non-conductive material. 【0167】また、個別の配線を用いずに多数の触覚チップからの信号を導電性ゴムを介して読み出すことによって、柔らかさと丈夫さを保ったまま高密度に触覚センサを配置することができ、また局所的に検出した変形データを符号化して信号送信することにより、触覚信号をSN比良く読み出すことが可能となる(実験においては測定レンジは10ビット以上)。 [0167] Further, it is possible to arrange the signals from multiple tactile chips by reading through the conductive rubber, a tactile sensor with high density while maintaining the softness and robustness without using individual wires, also by transmitting signals by encoding modification data detected locally, it is possible to read tactile signals SN ratio may (measurement range 10 bits or more in the experiment). これを用いて人間の触覚と同様に柔らかいセンサが実現されると期待され、これらをロボットの表面全体に被覆することも可能である。 Is expected to soft sensor similar to the human sense of touch by using this is achieved, it is also possible to coat them on the entire surface of the robot. 【0168】以上、第2の実施形態によれば、高密度に多数の触覚素子が配置された柔軟な触覚センサを実現することができる。 [0168] As described above, according to the second embodiment, it is possible to realize a flexible tactile sensor multiple tactile elements are densely arranged. 【0169】以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。 [0169] The present invention has been described based upon illustrative embodiments. これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 These embodiments are illustrative in nature and allows various modifications to the combination of their respective components and processes, also be in the scope of the present invention such modifications will be understood by those skilled in the art By the way there. 【0170】 【発明の効果】本発明によれば、新規な通信装置およびこれを応用した新規な触覚センサなどを提供することができる。 [0170] According to the present invention, it is possible to provide such novel tactile sensors novel communication device and applying this.

【図面の簡単な説明】 【図1】 通信技術の方式を説明するための図である。 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram for explaining the method of communication technologies. 【図2】 (a)は連鎖伝達型の通信方式の概念図であり、(b)は直接伝達型の通信方式の概念図である。 2 (a) is a conceptual diagram of a communication system of the chain transfer type is a conceptual view of (b) direct transfer type communication method. 【図3】 第1の実施の形態にかかる通信装置の外観構成を示す図である。 3 is a diagram showing an external configuration of a communication apparatus according to the first embodiment. 【図4】 通信素子の機能ブロック図である。 4 is a functional block diagram of a communication device. 【図5】 局所的通信を実現する通信デバイスの構造の一例を説明するための図である。 5 is a diagram for explaining an example of a structure of a communication device for realizing the local communication. 【図6】 (a)は駆動用コンデンサを充電する通信素子の状態を示す図であり、(b)は駆動用コンデンサを放電する通信素子の状態を示す図である。 6 (a) is a diagram showing a state of the communication device to charge the driving capacitor is a diagram showing a (b) the state of the communication device to discharge the drive capacitor. 【図7】 電荷蓄積型の通信デバイスにおける電圧と通信距離の関係を示す図である。 7 is a diagram showing the relationship between the voltage and the communication distance in the communication device of the charge accumulation type. 【図8】 (a)は電流拡散型の通信デバイスの構造の一例を示す図であり、(b)は電流拡散型の通信デバイスの構造の別の例を示す図であり、(c)は電流拡散型の通信デバイスの構造のさらに別の例を示す図である。 8 (a) is a diagram showing an example of the structure of a communication device of the current diffusion type, (b) is a diagram showing another example of the structure of a communication device of the current diffusion type, (c) is is a diagram illustrating still another example of the structure of current diffusion type communication device. 【図9】 電流拡散型の通信デバイスが信号を発信する原理を説明するための図である。 9 is a diagram for current diffusion type communication device will be explained the principle of transmitting a signal. 【図10】 通信素子に電力を供給する構成を示す図である。 10 is a diagram showing a configuration for supplying power to the communication device. 【図11】 論理波動伝播モードにより信号が伝播する状態を説明するための図である。 11 is a diagram for signals by the logic wave propagation mode illustrating a state of propagation. 【図12】 アドレス連鎖伝達モードにおける通信素子の階層構造を説明するための図である。 12 is a diagram for explaining a hierarchical structure of communication elements in an address chain transfer mode. 【図13】 送信パケットの構成の一例を示す図である。 13 is a diagram showing an example of the configuration of a transmission packet. 【図14】 各階層内の経路データを概念的に示した図である。 14 is a diagram conceptually showing the route data in each hierarchy. 【図15】 アドレス連鎖伝達モードにおいて、送信元の通信素子からその親素子に信号を伝達する状況を説明するための説明図である。 [15] In the address chain transmission mode is an explanatory diagram for explaining a situation that transmits a signal to its parent element from a transmitting source communication element. 【図16】 アドレス連鎖伝達モードにおいて、上位の通信素子から送信先の通信素子に信号を伝達する状況を説明するための説明図である。 In Figure 16 the address chain transmission mode is an explanatory diagram for explaining a situation that transmits a signal to the communication device of the transmission destination from the communication device of the upper. 【図17】 アドレス連鎖伝達モードにおいて、管理用の高次の通信素子を経由することなく送信先の通信素子に信号を伝達する状況を説明するための図である。 In Figure 17 the address chain transmission mode is a diagram for explaining a situation that transmits a signal to the destination communication device without passing through the high-order communication element for management. 【図18】 (a)は転送パケットの一例を示す図であり、(b)は転送パケットの別の例を示す図であり、 [Figure 18 (a) is a diagram showing an example of a transfer packet, (b) is a diagram showing another example of the transfer packet,
(c)は転送パケットのさらに別の例を示す図であり、 (C) is a diagram showing still another example of the transfer packet,
(d)は転送パケットのさらに別の例を示す図である。 (D) are diagrams showing still another example of the transfer packet. 【図19】 近傍応答要求のパケットの構成を示す図である。 19 is a diagram showing the configuration of a packet in the vicinity response request. 【図20】 近傍調査要求のパケットの構成を示す図である。 20 is a diagram showing the configuration of a packet in the vicinity investigation request. 【図21】 近傍コピー要求のパケットの構成を示す図である。 21 is a diagram showing the configuration of a packet in the vicinity of copy request. 【図22】 調査報告のパケットの構成を示す図である。 FIG. 22 is a diagram showing the structure of the research report packet. 【図23】 連鎖確認通知のパケットの構成を示す図である。 23 is a diagram showing the configuration of a packet chain confirmation. 【図24】 連鎖ID変更要求のパケットの構成を示す図である。 24 is a diagram showing the configuration of a packet of the chain ID change request. 【図25】 連鎖近傍応答要求のパケットの構成を示す図である。 25 is a diagram showing the configuration of a packet of the chain near the response request. 【図26】 触覚センサの模式図である。 26 is a schematic diagram of a tactile sensor. 【図27】 触覚センサの断面図である。 27 is a cross-sectional view of a tactile sensor. 【図28】 (a)は導電性ゴムに接続されたコンピュータから、その導電性ゴムに印加される電圧を示す図であり、(b)は触覚チップの電極間の入力および出力インピーダンスを表す図であり、(c)は別の触覚チップの電極間の入力および出力インピーダンスを表す図である。 [Figure 28 (a) is from a computer connected to the conductive rubber is a diagram showing the voltage applied to the conductive rubber, (b) is a diagram representing the input and output impedance between the tactile tip electrode and is a diagram representing the input and output impedance between (c) another tactile chip electrodes. 【図29】 (a)は直接伝達型の通信方式の信号送信の原理を説明するための図であり、(b)は導電層の電位を一定とみなせる周波数における等価回路を示す図であり、(c)は触覚素子の回路の基本構成を示す図であり、(d)は電源の投入を検出する回路を示す図である。 [Figure 29 (a) is a diagram for explaining the principle of the signal transmission of the direct transfer type communication method, (b) is a diagram showing an equivalent circuit at a frequency which can be regarded a potential of the conductive layer is constant, (c) is a diagram showing a basic configuration of a circuit of the tactile elements is a diagram showing a circuit for detecting the (d) it is turning on the power. 【図30】 (a)は触覚チップの側面図であり、 [Figure 30] (a) is a side view of the haptic chip,
(b)は触覚チップの分解図であり、(c)はLSIチップの表面図及びLSIチップに付加する部品の図である。 (B) is an exploded view of a tactile chip, a diagram of the parts to be added to the surface view and a LSI chip (c) is an LSI chip. 【図31】 応力検出のための発信回路の説明図である。 FIG. 31 is an explanatory view of a transmission circuit for stress detection. 【図32】 触覚素子の実装状態を示す断面図である。 32 is a cross-sectional view showing a mounting state of the tactile elements. 【図33】 触覚センサの動作確認実験装置の模式図である。 33 is a schematic view of the operation confirmation experiment apparatus tactile sensor. 【図34】 試作したテスト用LSIチップのマスクパターンの代用図である。 FIG. 34 is a substitute view of the mask pattern of the LSI chip for testing the prototype. 【図35】 (a)は外付けした電極から部品を取り外した状態を上方から撮影した写真の代用図であり、 [Figure 35 (a) is a substitute view a photograph of the state of removing the part from the outside with the electrodes from above,
(b)は電極に部品を接続した状態を撮影した写真の代用図である。 (B) is a substitute view a photograph of the state of connecting the component to the electrode. 【図36】 テストチップで観測された発信波形図である。 FIG. 36 is a transmitting waveform observed in the test chip. 【図37】 (a)は構造物の表面全体に垂直変位を与えていったときに観測された発振周波数f 13およびf 24 [Figure 37 (a) is the oscillation frequency f 13 and f is observed when went giving vertical displacement on the entire surface of the structure 24
を示す図であり、(b)は表面に水平方向(x方向)変位を与えていったときに観測されたf 13およびf 24を示す図である。 The is a diagram illustrating a diagram illustrating a f 13 and f 24 observed when went gave (b) is a horizontal direction (x-direction) to the surface displacement. 【図38】 (a)は、垂直変位を与えていったときに観測されたf 13およびf 24の和および差を横軸にZ方向変位をとりプロットした図であり、(b)は、表面に水平方向(x方向)変位を与えていったときに観測されたf 13およびf [Figure 38 (a) is a diagram plotting takes Z-direction displacement along the horizontal axis the sum and difference of the observed f 13 and f 24 when went giving vertical displacement, (b), the observed f 13 and f when went giving horizontal direction (x-direction) displacement on the surface 24の和および差を横軸にX方向変位をとりプロットした図である。 Is a plot takes the X-direction displacement along the horizontal axis the sum and difference of 24. 【図39】 チップ上の同一面に電極を配置し、ピン状突起によって2層の導電性ゴムと接触をとる方法の説明図である。 [39] The electrodes are arranged on the same plane on the chip is an explanatory diagram of a method for taking a contact with the conductive rubber of the two-layer by means of a pin-like projection. 【図40】 チップ上の同一面に電極を配置し、単一層の内部に導電領域をパターニングしたものと、それらの電極を電気的に接触する方法の説明図である。 [Figure 40] placing an electrode on the same surface on the chip, as patterning the conductive regions inside a single layer is an explanatory diagram of a method for electrically contacting those electrodes. 【符号の説明】 16・・・導電層、18・・・導電層、20・・・信号層、30・・・信号層、36・・・通信層、40・・・ [Reference Numerals] 16 ... conductive layer, 18 ... conductive layer, 20 ... signal layer, 30 ... signal layer, 36 ... communication layer, 40 ...
高抵抗層、42・・・高抵抗層、44・・・電源層、4 High resistance layer, 42 ... high resistance layer, 44 ... power supply layer, 4
6・・・高抵抗層、48・・・電源層、50・・・通信部、60・・・処理部、70・・・メモリ、100・・ 6 ... high resistance layer, 48 ... power supply layer, 50 ... communication unit, 60 ... processing unit, 70 ... memory, 100 ...
・通信装置、200・・・通信素子。 And communication apparatus, 200 ... communication element.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 王 欣雨 東京都八王子市みなみ野1−11−4−413 (72)発明者 浅村 直也 東京都練馬区桜台4−23−7 Fターム(参考) 5K033 CB01 DA13 5K034 AA12 DD03 FF02 HH01 HH02 HH06 KK01 ────────────────────────────────────────────────── ─── front page of the continuation (72) inventor Wang 欣雨 Hachioji, Tokyo Minamino 1-11-4-413 (72) inventor Asamura Naoya Nerima-ku, Tokyo Sakuradai 4-23-7 F-term (reference) 5K033 CB01 DA13 5K034 AA12 DD03 FF02 HH01 HH02 HH06 KK01

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 導電層あるいは電磁作用伝達層に電気的に接続した複数の通信素子を備えた通信装置であって、 A communication apparatus having a plurality of communication devices electrically connected to the Claims 1 conductive layer or an electromagnetic action transfer layer,
    各通信素子がその周辺に配置された他の通信素子に対して導電層を介して信号を伝達する通信機能を有することを特徴とする通信装置。 Communication devices each communication device is characterized by having a communication function to transmit a signal via the conductive layer to the other communication device arranged in its periphery. 【請求項2】 分散して配置された複数の通信素子を備える通信装置であって、各通信素子の通信距離は周辺に配置された他の通信素子と局所的な通信を行える程度に設定されており、この局所的な通信により通信素子間で信号を順次伝達することによって、目的とする通信素子まで信号を伝達することを特徴とする通信装置。 2. A communication apparatus comprising a plurality of communication elements arranged distributed, the communication distance of each communication element is set to a degree that allows the other communication device and the local communication arranged around and which, by sequentially transmitting a signal between communication devices by the local communication, the communication apparatus characterized by transmitting a signal to a communication device of interest. 【請求項3】 通信素子間には個別の配線が形成されていないことを特徴とする請求項1または2に記載の通信装置。 3. A communication apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that not formed separate wiring between the communication devices. 【請求項4】 複数の通信素子は、通信の管理機能の低いものから順に1次からN次までの階層に分類されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の通信装置。 4. A plurality of communication devices, the communication device according to claim 1, wherein the classified from lowest management communications functions into a hierarchy from the primary in order to N-th 3 . 【請求項5】 各階層の通信素子が、その周囲の一定の距離までに存在する他の通信素子に信号を伝達する1次通信素子として機能することにより、周辺の通信素子との局所的な通信を実現することを特徴とする請求項4に記載の通信装置。 5. The communication device of each hierarchy, by acting as a primary communication device for transmitting a signal to other communication elements that exist in up to a certain distance of its periphery, topical with peripheral communication devices the communication apparatus according to claim 4, characterized in that to realize a communication. 【請求項6】 M次通信素子は、(M−1)次通信素子が有する通信管理に必要な機能を少なくとも有しており、 M次通信素子の配置密度は、(M−1)次通信素子の配置密度よりも低く設定することが可能であることを特徴とする請求項4または5に記載の通信装置。 6. M order communication element is, (M-1) and at least a function required for communication management with the following communication element, the arrangement density of the M-th order communication element, (M-1) The following communication the communication apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that it is possible to set lower than the arrangement density of the elements. 【請求項7】 M次通信素子は、自身から所定の範囲内に配置された(M−1)次通信素子を管轄することを特徴とする請求項4から6のいずれかに記載の通信装置。 7. M order communication element is disposed from itself within a predetermined range (M-1) communication device according to claim 4, characterized in that jurisdiction over the following communication element 6 . 【請求項8】 M次通信素子は、自身が管轄する(M− 8. M order communication element may itself be subject to the jurisdiction (M-
    1)次通信素子までの経路を、他の(M−1)次通信素子を経由する経路として記憶することを特徴とする請求項7に記載の通信装置。 1) a route to the next communication device, the other (M-1) communication device according to claim 7, characterized in that stored as route via following communication element. 【請求項9】 M次通信素子は、自身から所定の範囲内に配置された他のM次通信素子までの経路を、(M− 9. M order communication element is the path from the own to the other M order communication element located within a predetermined range, (M-
    1)次通信素子を経由する経路として記憶することを特徴とする請求項4から8のいずれかに記載の通信装置。 1) The communication apparatus according to any one of claims 4 to 8, characterized in that stored as route via following communication element. 【請求項10】 M次通信素子は、2次からM次までの各階層の通信素子として機能することができ、ある階層の通信素子として機能する場合には、その階層において設定された範囲内に配置された1階層下の通信素子を管轄することを特徴とする請求項4から9のいずれかに記載の通信装置。 10. M order communication element can function as a communication element of each hierarchy from the secondary to the M-th order, when functioning as a communication element of a hierarchy within the range set in the hierarchy the communication apparatus according to claim 4, wherein 9 to jurisdiction over the communication device under the placed one level to the. 【請求項11】 (M−1)次通信素子は、自身を管轄するM次通信素子までの経路の少なくとも一部を、他の(M−1)次通信素子を経由する経路として記憶することを特徴とする請求項4から10のいずれかに記載の通信装置。 11. (M-1) The following communication device, at least part of the route to M order communication element that has jurisdiction over itself, the other (M-1) be stored as a route passing through the next communication device communication apparatus according to any one of claims 4 to 10, characterized in. 【請求項12】 2次通信素子は近傍応答要求を発信し、この近傍応答要求を受け取った1次通信素子から返信される応答に基づいて、該応答を返信した1次通信素子に対してIDを設定することを特徴とする請求項4から11のいずれかに記載の通信装置。 12. The secondary communication device transmits a neighborhood response request, ID, based on the response that is returned from the primary communication device that has received the neighborhood response request, to the primary communication device that returned the response communication apparatus according to any one of claims 4 to 11, and sets the. 【請求項13】 2次通信素子は、IDを設定した1次通信素子に対して近傍調査要求を発信し、この近傍調査要求を受け取った1次通信素子は、近傍応答要求を発信して周辺の1次通信素子の存在を調査し、該2次通信素子は、応答を返信した1次通信素子に対してIDを設定することを特徴とする請求項12に記載の通信装置。 13. The secondary communication device originates a neighborhood check request to the primary communication device to set the ID, the primary communication device that received this neighborhood check request is transmitted the neighborhood response request around of investigating the presence of the primary communication device, said second communication device, the communication device according to claim 12, characterized in that to set the ID to the primary communication device returns a response. 【請求項14】 2次通信素子は、近傍調査要求を繰り返し発信して、IDを設定して管轄する1次通信素子の数を増やしていき、且つ、自身が管轄する1次通信素子との間の経路を設定することを特徴とする請求項13に記載の通信装置。 14. The secondary communication devices, and repeatedly transmits the neighborhood check request, will increase the number of the primary communication device having jurisdiction to set the ID, and, the primary communication device itself competent the communication apparatus according to claim 13, characterized in that the setting of the path between. 【請求項15】 3次以上の通信素子は、2次通信素子としても機能して、1次通信素子に対してIDを設定することを特徴とする請求項12から14のいずれかに記載の通信装置。 15. third or higher order communication element also functions as a secondary communication device, according to claim 12, wherein 14 to set the ID to the primary communication device Communication device. 【請求項16】 3次以上の通信素子は、3次から自身の階層までの各階層の通信素子として機能することができ、各階層の通信素子として連鎖近傍応答要求を発信して、各階層ごとに管轄する1階層下の通信素子をそれぞれ設定することを特徴とする請求項4から15のいずれかに記載の通信装置。 16. third or higher order communication element can function as a communication element of each hierarchy from the tertiary to the own layer, to disseminate a chain neighborhood response request as a communication element of each layer, each layer communication apparatus according to any one of claims 4 to 15, and sets the communication device of the lower layer having jurisdiction every respectively. 【請求項17】 3次以上の通信素子は、管轄する通信素子との間の経路を設定することを特徴とする請求項1 17. third or higher order communication element, according to claim 1, characterized in that to set the path between the communication device having jurisdiction
    6に記載の通信装置。 The communication apparatus according to 6. 【請求項18】 データ信号のパケットには、最終目的地である通信素子に到達するために利用される各階層内の経路データが含まれていることを特徴とする請求項4 The packet 18. A data signal according to claim, characterized in that it contains the path data in each hierarchy that is utilized to reach the communication element is a final destination 4
    から17のいずれかに記載の通信装置。 Communication apparatus according to any one of 17. 【請求項19】 (M−1)次の階層内の経路データは、送信元の通信素子から最終目的地である通信素子までの経路の途中に位置するM次通信素子までの経路データを含むことを特徴とする請求項18に記載の通信装置。 Route data 19. (M-1) in the next hierarchy, including route data up to M order communication element located in the middle of the path from the transmitting source communication element to the communication device which is the final destination the communication apparatus according to claim 18, characterized in that. 【請求項20】 パケットには、次にパケットを受け取るべき通信素子を特定するための受信IDが含まれていることを特徴とする請求項18または19に記載の通信装置。 20. The packet then the communication device according to claim 18 or 19, characterized in that the reception ID is included for identifying the communication device to receive the packet. 【請求項21】 通信素子は、受信IDに基づいてパケットを受け取ると、次にパケットを受け取るべき通信素子の受信IDを設定して前記パケットを発信することを特徴とする請求項18から20のいずれかに記載の通信装置。 21. The communication device receives the packets based on the received ID, then sets the received ID of the communication device to receive the packet of claim 18 to 20, characterized by transmitting said packet the communication apparatus according to any one. 【請求項22】 通信素子は、パケットに含まれる経路データに基づいて、受信IDを設定することを特徴とする請求項21に記載の通信装置。 22. A communication device, the communication device of claim 21, based on the route data included in the packet, and sets the received ID. 【請求項23】 各通信素子は、受信IDに基づいてパケットを受け取ると、経路データを更新して前記パケットを発信することを特徴とする請求項18から22に記載の通信装置。 23. Each communication element receives the packet based on the received ID, the communication apparatus according to claims 18 22, characterized by transmitting the packet to update the route data. 【請求項24】 各通信素子にはIDが割り当てられており、高次の通信素子は、パケットに含まれるIDを参照することによって、そのIDにより特定される通信素子が自身の管轄下にあるか否かを判断することを特徴とする請求項4から23のいずれかに記載の通信装置。 24. is assigned an ID to each communication element, higher order communication element, by referring to the ID included in the packet, the communication device specified by the ID is under the jurisdiction of its communication apparatus according to any one of claims 4 to 23, characterized in that determining whether. 【請求項25】 有効通信距離内に存在する他の通信素子に対して信号を伝達する通信デバイスであって、絶縁された第1信号層および第2信号層と、これらの層に電気的に接続する通信素子を備え、通信素子の抵抗および容量に基づいて有効通信距離が定められ、通信素子が前記第1信号層または第2信号層に電荷を放出することにより信号を発信することを特徴とする通信デバイス。 25. A communication device that transmits a signal to other communication elements that exist within the effective communication range, a first signal layer and the second signal layer which is insulated electrically in these layers characterized by comprising a communication device for connecting the effective communication distance is determined based on the resistance and capacitance of the communication element emits a signal by the communication device releases a charge to the first signal layer or the second signal layer communication device that. 【請求項26】 有効通信距離内に存在する他の通信素子に対して信号を伝達する通信デバイスであって、第1 26. A communication device that transmits a signal to other communication elements that exist within the effective communication range, first
    信号層および第2信号層と、これらの層に電気的に接続する通信素子を備え、該通信素子内において前記第1信号層および第2信号層を導通させることによって信号を発信することを特徴とする通信デバイス。 Wherein the signal layer and the second signal layer, a communication device for connecting these layers electrically, that transmits a signal by conducting the first signal layer and the second signal layer within the communication device communication device that. 【請求項27】 前記第1信号層および第2信号層よりも高い抵抗を有し、且つこれらの層を導通させる高抵抗層を更に備えることを特徴とする請求項25または26 27. The have a higher resistance than the first signal layer and the second signal layer, and claim 25 or 26, further comprising a high resistance layer to conduct these layers
    に記載の通信デバイス。 Communication device as claimed in. 【請求項28】 前記第1信号層よりも高い抵抗を有し且つ前記第1信号層に電気的に接続する高抵抗層と、この高抵抗層に電気的に接続して前記通信素子に電力を供給する電源層とを備えることを特徴とする請求項25または26に記載の通信デバイス。 And 28. The high-resistance layer electrically connected to and the first signal layer has a higher resistance than the first signal layer, power to the communication device electrically connected to the high-resistance layer communication device according to claim 25 or 26, characterized in that it comprises a power supply layer for supplying. 【請求項29】 前記有効通信距離は、前記第1信号層の抵抗に基づいて定められることを特徴とする請求項2 29. the effective communication distance, claim 2, characterized in that it is determined based on the resistance of the first signal layer
    8に記載の通信デバイス。 Communication device according to 8. 【請求項30】 該通信素子は、前記第1信号層および第2信号層を短絡させることによって信号を発信することを特徴とする請求項26から29のいずれかに記載の通信デバイス。 30. The communication device, the communication device according to any of claims 26 29, characterized by transmitting a signal by shorting the first signal layer and the second signal layer. 【請求項31】 前記第2信号層は接地されたグランド層であることを特徴とする請求項25から30のいずれかに記載の通信デバイス。 31. The communication device according to any one of claims 25 to 30 wherein the second signal layer which is a ground layer which is grounded. 【請求項32】 信号発信を行っていない間に前記通信素子のコンデンサを充電することを特徴とする請求項2 32. Claim 2, characterized in that charging the capacitor of the communication device while not performing signaling
    5から31のいずれかに記載の通信デバイス。 Communication device according to any one of 5 to 31. 【請求項33】 前記第1信号層および第2信号層は、 33. The first signal layer and the second signal layer,
    導電性の柔軟体あるいは網状物体により形成されていることを特徴とする請求項25から32のいずれかに記載の通信デバイス。 Communication device according to any one of claims 25 to 32, characterized in that it is formed by a flexible member or reticular conductive object. 【請求項34】 所定の有効通信距離の範囲内で信号を伝達する通信機能を有する複数の回路素子を導電性基板上に分散して配置させることにより、回路素子間に個別の配線を形成することなく回路素子を基板に搭載する基板実装方法。 By 34. be arranged in a dispersed a plurality of circuit elements on a conductive substrate having a communication function of transmitting a signal within a predetermined effective communication distance, to form a separate wiring between the circuit elements substrate mounting method for mounting the circuit elements on the substrate without. 【請求項35】 応力あるいは温度を測定しそれを符号化された信号に変換する回路を備えたセンサ素子と、該センサ素子からの出力信号を伝達するための導電性の柔軟体から構成されることを特徴とする触覚センサ。 The 35. stresses or temperature measured with the sensor element having a circuit for converting it to an encoded signal composed of a conductive flexible member for transmitting the output signal from the sensor element tactile sensor, characterized in that. 【請求項36】 前記センサ素子の電気的に連続した導電性ゴム領域に複数のセンサ素子の信号端子が接続されていることを特徴とする請求項35に記載の触覚センサ。 36. tactile sensor of claim 35, wherein the signal terminals of the sensor element electrically continuous conductive rubber region of the sensor element is connected. 【請求項37】 前記センサ素子に2つの電極が設けられ、前記柔軟体の2層の導電性ゴムにそれらが電気的に接触していることを特徴とする請求項35に記載の触覚センサ。 37. Two electrodes disposed on said sensor element, tactile sensor of claim 35, them conductive rubber two layers of the flexible member is equal to or in electrical contact. 【請求項38】 前記センサ素子から突き出されたピン状突起物によって、前記柔軟体の2層以上の導電性ゴムに、前記センサ素子の電極が電気的に接触していることを特徴とする請求項35に記載の触覚センサ。 By 38. The pin-like projections that protrude from said sensor element, wherein the two or more layers of conductive rubber flexible member, electrodes of the sensor element is characterized in that electrical contact according tactile sensor according to claim 35. 【請求項39】 前記センサ素子の1面に2つあるいは3つの電極があり、前記柔軟体の単一層内に形成された導電性ゴムの複数の領域に各電極が電気的に接触していることを特徴とする請求項35に記載の触覚センサ。 39. There are two or three electrodes on one surface of the sensor element, each electrode into a plurality of areas of the conductive rubber formed in a single layer of the flexible member are in electrical contact tactile sensor according to claim 35, characterized in that. 【請求項40】 前記センサ素子のLSIチップとそれに接続された電極部品間の容量の変化から周囲応力を検出することを特徴とする請求項35に記載の触覚センサ。 40. tactile sensor according to claim 35, characterized in that to detect the ambient stress from changes in the capacitance between the LSI chip and the electrodes connected components to that of the sensor element. 【請求項41】 前記センサ素子に接続する電極部品をその中心近くの微小面積で支持することにより、電極表面における圧力の不均一に対して感度よく電極が変形することを特徴とする請求項40に記載の触覚センサ。 41. By supporting a micro area near the center of the electrode components connected to the sensor element, according to claim, characterized in that sensitivity electrode is deformed against uneven pressure on the electrode surface 40 tactile sensor according to. 【請求項42】 前記センサ素子のLSIチップとそれに接続された感圧導電性ゴムの抵抗変化から周囲応力を検出することを特徴とする請求項35に記載の触覚センサ。 42. A tactile sensor according to claim 35, characterized in that to detect the ambient stress from the resistance change of the LSI chip and the pressure-sensitive conductive rubber which is connected to that of the sensor element. 【請求項43】 前記センサ素子のLSIチップ上の光センサに到達する光量変化から周囲応力を検出することを特徴とする請求項35に記載の触覚センサ。 43. A tactile sensor according to claim 35, characterized in that to detect the ambient stress from varying light amount reaching the light sensor on an LSI chip of the sensor element. 【請求項44】 有効通信距離内に存在する他の通信素子に対して信号を伝達する通信デバイスであって、絶縁された第1信号層および第2信号層と、これらの層に電磁的に接続する通信素子を備え、電磁波の減衰率に基づいて有効通信距離が定められ、通信素子が前記第1信号層または第2信号層に電磁波を放出するかまたは光を放出することにより信号を発信することを特徴とする通信デバイス。 44. A communication device that transmits a signal to other communication elements that exist within the effective communication range, a first signal layer and the second signal layer which is insulated, electromagnetically in these layers a communication device for connecting the effective communication distance is determined based on the electromagnetic wave attenuation factor, it emits a signal by the communication device to release or light which emits electromagnetic waves to the first signal layer or the second signal layer communication device, characterized by.
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